负载金纳米粒子的纳米纤维膜SERS基底的制备及其在毒品检测中的应用

在水热条件下将纤维素纳米纤维(CNF)同时用作还原剂和稳定剂与氯金酸反应，制备了负载金纳米粒子(Au NPs)的纳米纤维素溶胶。采用真空抽滤的方法在微孔滤膜上一步沉积制备了金/纳米纤维素复合膜，复合膜中纤维束相互交错堆叠成多层三维结构，允许大量金纳米粒子在膜层中均匀分散。以罗丹明6G(R6G)和4-巯基吡啶(4-MPy)为探针分子对该复合膜的SERS性能进行了考察。结果显示，该SERS基底具有高的检测灵敏度和良好的光谱重复性，对R6G和4-MPy的检测限分别达到1×10^-8mol/L和1×10^-7 mol/L,相对标准偏差为7.8%。利用该复合膜对苯丙胺类毒品进行了分析和鉴定，其对甲基苯丙胺的检测浓度可低至1×10^-7 mol/L,检测灵敏度明显优于实验室自制的两种三维结构的纤维柔性SERS基底。同时，将该SERS基底应用于毛发检材中痕量甲基苯丙胺的快速筛查，并采用气相色谱(GC)方法验证结果。结果显示，5份不同添加量的甲基苯丙胺的毛发样品均在1 000和1 030 cm^-1出现甲基苯丙胺明显的特征...     

天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物的制备及用于毒死蜱、多菌灵和啶虫脒电化学检测

制备了天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物并表征了其结构和催化活性。利用天冬氨酸功能化石墨烯量子点与小尺寸纳米金结合产生的高催化活性,通过Au-S键将农药适配体连接到纳米金表面,然后修饰到玻碳电极表面得到电化学生物传感器,构建了测定毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的电化学方法。研究表明,农药分子与适配体的特异性结合导致了生物传感器脉冲差分伏安曲线电流的下降,峰电流响应与毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的浓度分别在1×10^-11～1×10^-4 mol/L,1×10^-10～1×10^-4 mol/L和1×10^-9～1×10^-5 mol/L呈良好的线性关系,检出限分别为3×10^-11,3×10^-10和3×10^-9mol/L。该方法已成功应用于苹果中毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的检测。     

金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱的制备及超灵敏表面增强拉曼散射检测

采用溶胶-凝胶法结合超分子模板技术, 以四乙氧基硅烷(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为反应前体, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为超分子模板, 简单快速地制备了一种新型氨基硅胶整体柱, 通过氨基将金纳米粒子组装在整体柱材料孔表面并用于表面增强拉曼散射(SERS)光谱分析. 以对巯基苯胺(PATP)和结晶紫(CV)为拉曼探针, 考察了金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱用作SERS活性基底的性能. 结果表明, 该整体柱基底具有良好的SERS增强效应, 可检测到的PATP和CV的最低浓度分别为10^-9和10^-11 mol/L. 与金溶胶SERS基底相比, 本文制备的整体柱基底的检测灵敏度显著提高, 并具有良好的信号均一性, 是一种具有现场痕量检测应用潜力的SERS活性基底.     

铬酸根离子的SERS检测及磁分离研究

介绍了一种基于表面增强拉曼光谱技术(SERS)的简单快速检测低浓度铬酸根离子的方法. 通过介质中水与铬酸根离子以及修饰在金基底和金纳米粒子表面的羧酸根形成氢键而构建“巯基苯甲酸-金基底/铬酸根-水/巯基苯甲酸-金纳米粒子”三明治结构. 通过检测标记分子的SERS信号判断溶液中是否存在铬酸根离子. 研究表明标记分子的SERS强度与铬酸根离子的浓度有关, 随浓度增加SERS强度呈非线性增强, 在10^－9 mol/L出现转折点. 利用以上三明治结构, 通过引入功能化的Fe₂O₃@Au核壳磁性纳米粒子, 利用外加磁场可富集分离溶液中的铬酸根离子, 经SERS 检测表明10^－5 mol/L的铬酸根离子磁分离后其浓度降低了约4～6个数量级.     

银/金纳米线阵列表面增强拉曼基底的制备及对孔雀石绿的高灵敏度检测

利用种子介导的软模板生长方法制备了金纳米线(Au NWs)阵列, 通过调节生长温度控制Au NWs阵列的形貌, 最后在经硼氢化钠(NaBH₄)清洗过的Au NWs阵列上化学沉积银纳米颗粒(Ag NPs), 制得银/金纳米线(Ag/Au NWs)阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)基底. 选用罗丹明6G(R6G)作为拉曼探针分子测定了Ag/Au NWs阵列的SERS性能. 结果表明, Ag/Au NWs阵列作为SERS基底具有高灵敏度、 优异的信号均匀性和良好的稳定性. 使用Ag/Au NWs阵列对孔雀石绿(MG)检测的检出限可低至1×10^-8 mol/L, 线性范围为 1×10^-8~1×10^-4 mol/L. NaBH₄可以在不影响SERS性能的情况下去除Ag/Au NWs阵列上吸附的分子, 使得 SERS基底可以重复使用. 使用Ag/Au NWs阵列对湖水中的MG进行检测, 得到了可靠的回收率, 证明Ag/Au NWs 阵列在检测环境水体中的孔雀石绿上具有应用潜力.     

石墨烯/导电高分子/离子液体修饰的黄曲霉毒素B1免疫传感器的制备及应用

依次电沉积氧化石墨烯、2,5二（2噻吩）-1-对苯甲酸吡咯和氯金酸于金电极表面,以EDC/NHS为活化剂,将黄曲霉毒素B₁（AFB₁）抗体共价连接在导电高分子膜上,最后滴涂1,3-二丁基咪唑六氟磷酸盐离子液体于上述修饰电极表面,制得AFB₁免疫传感器。以Fe（CN）₆^3-/4-的磷酸盐缓冲溶液（pH 7.0）为测试底液,采用循环伏安法和交流阻抗法考察此免疫传感器的电化学行为。研究表明:石墨烯和纳米金的引入明显提高了修饰层的电子转移速率,使电极的表观活性面积由裸金电极的0.1772 cm²增加到0.2188 cm²和0.2640 cm²。当AFB₁浓度在3.2×10^-15～3.2×10^-13mol/L范围内,传感器的交流阻抗响应值与浓度呈线性关系,相关系数R²=0.994,检出限为1.1×10^-15mol/L。传感器在4℃下保存20周以上,电化学响应保持基本不变。本方法的灵敏度和稳定性优于现有文献报道,并应用于花生样品中痕量AFB₁的测定。     

甲酸根掺杂立方体溴碘化银微晶乳剂的增感效应研究

使用反馈式微机控制双注仪,在晶体生长不同时期,依次加入不同量碘盐和一定量甲酸盐,制得了两个系列的溴碘化银乳剂:一系列为碘含量分别为乳剂颗粒总银量的0、2×10^-2、3×10^-2、4×10^-2和5×10^-2I^-mol/Ag mol的溴碘化银颗粒乳剂;另一系列为碘含量与上述系列乳剂相同,并掺杂有1×10^-4mol/Ag mol甲酸根的溴碘化银颗粒乳剂.对其感光性能的测试结果表明,经过化学敏化和光谱增感后,甲酸根掺杂的溴碘化银乳剂较未掺杂甲酸根的乳剂,感光度显著提高,在一定量的I^-掺杂范围内(0-4×10^-2I^-mol/Ag mol),灰雾没有明显增加.     

应用纳米磁性球电化学检测特定序列DNA

采用分散聚合法制备纳米磁性羧基球,利用化学偶联法将末端修饰氨基的寡聚核苷酸固定在纳米磁性球表面,制成新型核酸探针,该探针可特异性结合目标单链寡聚核苷酸.在磁场作用下,将纳米磁珠与本体溶液分离并富集在电极表面,以中性红为嵌合指示剂,用示差脉冲伏安法测定杂交结果.经过条件优化,本法测定DNA的浓度线性范围为1.0×10^-6～5.0×10^-9mol/L,检出限为8.6×10^-10mol/L.     

SERS标记的金纳米棒探针用于免疫检测

报道了基于金纳米棒表面增强拉曼散射(SERS)的免疫检测. 将拉曼活性分子对巯基苯甲酸吸附于金纳米棒表面, 制备出SERS标记的金纳米棒探针. 该探针和蛋白抗体结合形成SERS标记抗体. 通过SERS标记抗体、待测抗原和俘获抗体(固体基底上修饰的抗体, 即俘获抗体)之间的免疫应答反应, 将金纳米棒探针组装到固体基底上, 形成SERS标记抗体-抗原-俘获抗体 “三明治”夹心复合体. 待测抗原浓度越大, 固体基底上俘获的金纳米棒探针的数目越多, 从而可通过SERS信号的强弱来检测待测抗原的浓度. 由于金纳米棒的表面等离子体共振(SPR)峰位置可以在较宽的范围内调控, 可通过激发光和SPR的耦合来提高SERS信号, 从而提高免疫检测的灵敏度. 单组分抗原可检出的浓度范围高于1×10－8 mg/mL.     

金纳米棒负载的静电纺丝纤维的制备及其表面增强拉曼光谱性能

为简单有效地制备高活性表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)基底。本文采用静电纺丝聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)纳米纤维为支撑材料,通过直接浸泡的方法,利用金纳米棒与电纺纤维之间的静电力,使纳米棒在纤维表面自组装,得到了性能优异的SERS基底。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对金纳米棒以及不同状态下的电纺纤维的形貌进行表征,结果表明,金纳米棒均匀且密集地负载在纤维表面。通过设置不同的浸泡时间确定了金纳米棒组装平衡的时间为12 h,并通过调控纺丝时间和金纳米棒的浓度发现随着纺丝时间和金纳米棒浓度的增加,复合纤维膜SERS增强效果随之提升。该复合纤维膜具有优异的SERS均匀性,并且能够检测到浓度低至10~(-10)mol/L的4-氨基苯硫酚的存在。     

喹吖啶酮修饰微孔电极电致化学发光检测铜离子

以喹吖啶酮(QA)为发光母体,2,6-吡啶二羧酸(PDC)为吸附基团,合成有机染料QA-PDC2。将该染料修饰在微孔氧化铟锡(ITO)电极表面,制备了一种新型的电致化学发光(ECL)电极。研究发现,在pH 7.0,共反应剂K₂S₂O₈浓度为0.08 mol/L时,ITO/QA-PDC2电极可以发出较强的ECL信号。在此条件下加入Cu²⁺后,该传感器的ECL强度明显降低,且与Cu²⁺浓度的对数值在1×10^-8～1×10^-5mol/L范围内具有良好的线性关系,其相关系数(R²)为0.9944,检出限(LOD)为3.8×10^-8mol/L。采用标准加入法评价该方法的实用性,回收率为98.8%～101.5%,相对标准偏差(RSD)均小于4.5%。     

基于表面增强拉曼光谱技术快速检测铜离子

肝豆状核变性(WD)是一种常染色体隐性遗传疾病,以因铜(Cu)代谢障碍引起的肝硬化以及因基底节损害为主造成的脑变性为特征,是少数可治愈的神经性遗传疾病之一。本研究建立了一种基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术检测Cu²⁺的方法。制备了形貌均一、热点密集的金纳米棒(AuNRs)基底,并在其表面修饰4-巯基吡啶(Mpy),由于Mpy中吡啶环上的氮原子存在孤对电子, Cu²⁺与其配位,并使其拉曼光谱发生变化,据此实现高灵敏度、高选择性检测Cu²⁺。优化了反应条件,在25℃、反应2 min的条件下,Cu²⁺的线性检测范围为4.9×10^-8～1×10^-4 mol/L,检出限为49 nmol/L。将本方法应用于人工尿液中Cu²⁺的检测,相对标准偏差<7.8%。本方法操作简单、快速准确、检测过程无损,在WD的早期临床诊断与治疗方面具有良好的应用潜力。     

基于拮抗作用检测除草剂的类囊体膜生物传感器研究

利用除草剂对植物类囊体束缚酶分解过氧化氢的拮抗作用,研制了一种快速检测痕量除草剂的电化学生物传感器.将植物类囊体用聚乙烯醇-苯乙烯吡啶(PVA-SbQ)光敏聚合剂在紫外光诱导下产生大分子网状结构进行包埋,制成生物敏感膜,并固定在铂电极表面.根据加入除草剂时类囊体膜束缚酶分解过氧化氢活性的变化,对除草剂进行测定.在含有1×10^-3mol/LNaCl,5×10^-3mol/LMgCl₂和0.01mol/LH₂O₂的Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.4)中,基于测量0.65V处H₂O₂氧化电流的变化,可以对下列浓度的除草剂进行定量检测:百草枯3×10^-9～1.5×10^-7mol/L,敌草龙1×10^-8～3×10^-7mol/L,扑草净4×10^-8～3×10^-6mol/L,阿特拉津1×10^-7～5×10^-6mol/L,莠灭净1×10^-7～5×10^-6mol/L.利用PVA-SbQ光聚合膜固定类囊体,能够使酶的活性在低温下保持数月.     

溶胶-凝胶法固定胆固醇氧化酶偶联普鲁士蓝化学修饰电极的研究

用溶胶-凝胶法将胆固醇氧化酶固定在普鲁士蓝修饰的玻碳电极表面,制成了一种新型胆固醇传感器,实现了低电位下对胆固醇的间接测定,胆固醇的测定范围伏安法为5×10^-7～8×10^-5mol/L,安培法为5×10^-6～5×10^-4mol/L.伏安法检出限为1.2×10^-7mol/L,是目前所见灵敏度最高的胆固醇传感器之一,该传感器对胆固醇的测定可避免常规电化学传感器测定中由于样品中大量存在的易氧化物质所带来的干扰,该传感器的寿命长,使用次数在300次以上.     

Nafion/Au溶胶自组装微铂传感器的研究及其在心肌细胞中NO水平测定中的应用

制备了一种新型的Nafion/Au溶胶修饰微铂传感器(Au溶胶颗粒的直径为7～14nm),并将该传感器应用于心肌细胞中NO水平的研究.实验结果表明,自组装制备的Nafion/Au溶胶修饰微传感器对NO有较高的灵敏度和良好的选择性,在1.0×10^-7～4.0×10^-5mol/L浓度范围内,NO的催化氧化电流与其浓度呈良好线性关系,检测限为5.0×10^-8mol/L.探讨了该修饰微传感器对NO的催化机理,研究了在L-精氨酸和乙酰胆碱刺激下心肌细胞内的NO释放.     

分子印迹电化学发光传感器的制备及其对卡那霉素的测定应用

制备了硫化镉量子点-壳聚糖(CdS-CS)复合物修饰的玻碳电极(GCE),记作CdS-CS/GCE。以卡那霉素为模板分子,3-氨基苯硼酸(APBA)为功能单体,采用循环伏安法在CdS-CS/GCE表面电聚合得到了分子印迹聚合物(MIP)膜,所制备的传感器记作MIP/CdS-CS/GCE。卡那霉素可与传感器表面的MIP特异性结合,占据印迹孔穴,阻断共反应剂K₂S₂O₈扩散到电极表面的通路,使电化学发光强度减弱。以传感器在空白溶液中的电化学发光强度(I₀)与传感器在卡那霉素标准溶液中的电化学发光强度(I)的差值ΔI(ΔI=I₀-I)作为响应信号,在优化的试验条件下,响应信号ΔI与卡那霉素浓度的对数值在1.0×10^-11～1.0×10^-7mol·L^-1内呈线性关系,相关系数为0.999 0,检出限(3S/N)为5×10^-12mol·L^-1。按标准加入法对实际样品进行回收试验,...     

基于金纳米棒-壳聚糖复合膜的葡萄糖生物传感器

本文采用金纳米棒-壳聚糖复合膜固定葡萄糖氧化酶构建电流型葡萄糖生物传感器.通过电化学交流阻抗法和循环伏安法对酶膜状态进行了表征,得到了相应的等效电路和动力学参数.实验结果表明,金纳米棒-壳聚糖复合膜可以辅助电子传递,提高电极的电流响应,并使生物传感器的使用温度范围有很大的扩展.此传感器表现出对葡萄糖溶液浓度的优良响应,线性范围在2.78×10^-5mol/L—2.22×10^-3mol/L,响应灵敏度约为7.819μA·cm^-2(mmol/L)^-1,表观米氏常数为10mmol/L.本工作还研究了温度和溶液pH值对电极电流响应的影响.     

超疏水性三维银纳米树SERS基底的制备及用于阿奇霉素检测

制备了一种超疏水性三维银纳米树表面增强拉曼散射(SERS)基底，利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对三维银纳米树进行表征，利用接触角(CA)分析其疏水性能。以罗丹明B(RB)为拉曼探针进行条件优化，并考察阿奇霉素(AZM)在该基底上的SERS性能，发现该SERS基底对AZM具有较强的拉曼增强效应，在1.0×10^-11～1.0×10^-9 mol/L范围内，AZM浓度的对数值与拉曼峰强度I_SERS呈良好的线性关系，线性拟合方程为I_SERS=4098logc+47769(R²=0.987)，检出限为4 pmol/L。使用该方法检测AZM分散片、人血清及猪血清中的AZM，加标回收率在91.2%～118.1%之间，相对标准偏差为1.1%～6.2%。     

基于功能化Fe3O4@Ag纳米粒子快速检测H92+的SERS方法

近年来,汞作为一种重要的污染物引起了人们的广泛关注.迄今为止,基于表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）的Hg²⁺检测方法因其在不同的检测方法中具有高灵敏度而备受关注.基于“turn-off”机制,我们合成出一种磁性Fe₃O₄@Ag（FA）纳米材料用于Hg²⁺的SERS检测.磁等离子体共振纳米颗粒结合了磁共振和等离子体共振特性,可用于高灵敏度和高选择性的汞离子的SERS检测.通过修饰带正电的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC,PolyDADMAC,PDDA）层,Fe₃O₄@Ag表面吸附上带负电的甲基橙探针分子,在Hg²⁺存在的情况下,可以观察到SERS信号显著降低.由于Hg²⁺与Ag纳米颗粒会快速反应并在Ag纳米颗粒表面形成一层汞齐,从而影响了Ag纳米颗粒的表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）性能,导致电磁场强度的减弱;同时,这样也会导致Ag纳米颗粒的表面Zeta电位的降低,并且影响拉曼探针分子在其表面的吸附,从而进一步导致SERS信号的降低.因此,在含有Hg²⁺的情况下,SERS强度的降低主要归因于Hg²⁺与AgNPs的相互作用.通过我们的实验可以证明,基于“turn-off”机制检测Hg²⁺的方法的检测限可以低至10^-10 mol/L.本实验设计的SERS纳米传感器可用于快速检测环境中Hg²⁺,为构建重金属离子SERS纳米传感器提供了巨大的潜力.     

阳离子交换型聚合物AQ薄膜修饰碳纤维电极及伏安行为

本文成功地制备了Eastman-AQ-55D聚合物修饰碳纤维电极,用循环伏安法探讨了一些实验参数的影响,并对Ru(NH₃)₆³⁺、甲基紫精进行了分析,结果表明,AQ-55D修饰的微电极稳定性好,修饰方法简单,灵敏度和选择性都有一定的提高,Ru(NH₃)₆³⁺、甲基紫精的峰电流与浓度在1.2×10^-6～1.2×10^-5mol/L、1.7×10^-6～1.4×10^-5mol/L范围内呈线性关系,其相关系数分别为0.999、0.998.利用此电极测定了几种离子在膜中的扩散系数.