运用金-银核壳结构纳米棒的表面增强拉曼效应检测超痕量葡萄糖

运用种子生长法合成金纳米棒溶胶,再经过化学还原法合成金-银核壳纳米棒溶胶作为表面增强拉曼活性基底。该基底可以检测低至10-18mol/L的罗丹明6G,其增强因子高达1011,具有优异的SERS增强效果。利用此基底的表面增强拉曼散射效应检测10-14~10-8mol/L的葡萄糖,并得到表面增强拉曼信号强度与相应葡萄糖浓度的工作曲线。实验结果表明,该基底在葡萄糖的检测及半定量分析方面具有良好的潜在应用前景。     

基于滤纸基底表面增强拉曼光谱法的水中毒死蜱农药的循环快速检测研究

该文基于常用滤纸材料,制备了复合银纳米粒子(AgNPs)和ZnO纳米粒子的拉曼检测复合基底材料,建立了复合基底用于毒死蜱农药残留的表面增强拉曼检测方法,并成功实现了对环境水样中毒死蜱的循环稳定检测。所制备的滤纸复合基底材料表面拉曼活性检测位点分布均匀,检测稳定性好,对毒死蜱农药的检出限达48.53μg/L,线性范围50～500μg/L。在紫外光照条件下考察了基底的循环检测稳定性,结果表明,毒死蜱农药在ZnO纳米粒子光催化剂及紫外光照下可实现循环降解,同时检测基底仍能保持高的拉曼检测活性。将该基底材料用于实际地表水中毒死蜱农药的检测,回收率为111%～139%,相对标准偏差不大于12%。所建立的基于复合滤纸表面增强拉曼基底的水中毒死蜱农药残留检测方法,其检出限满足地下水质量标准对农业用水中毒死蜱的限值要求以及食品中农药残留限制标准对水果蔬菜中毒死蜱最大残留限值要求。该方法具有操作简单、耗时短及检测成本低等特点,在农残快速检测方面有巨大的应用潜力。     

复合纳米材料Cu2O@Au对水体中罗丹明B的检测应用研究

制备了多面体Cu2 O纳米粒子,利用Cu2 O的还原性,在其表面原位生成了不同密度的Au纳米粒子,制备了Au、Cu共同增强拉曼信号的复合纳米粒子Cu2 O@Au.利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对制备的Cu2 O和Cu2 O@Au的形貌、粒径、表面性能等进行了表征.研究了Cu2 O表面金纳米粒子的分布密度对水样中目标检测物罗丹明B的拉曼增强效果.结果表明,氯金酸浓度在1 mmol/L时制备的Cu2 O@Au表面均匀覆盖一层金纳米粒子,其表面增强拉曼效果最为显著,对水样中罗丹明B检测范围为1×10-2~5×10-6 mol/L.研究了此探针在PBS(1×)和酸性水溶液(0.01 mol/L HCl)中的稳定性,并将其用于沂河水样中靶标的检测实验,结果表明,其稳定性较好.     

基于纳米金银染放大的葡萄糖可视化检测

构建了一种基于纳米金银染放大的可视化葡萄糖传感器。采用柠檬酸钠还原法制备了粒径为13 nm的纳米金,其分散在溶液中呈酒红色。葡萄糖可将托伦试剂还原为单质Ag而沉积在纳米金的表面,形成Au-Ag核壳型纳米颗粒,使溶液的吸收光谱发生蓝移,颜色由酒红色变为黄色。考察了纳米金浓度和托伦试剂浓度的影响,在优化条件下,溶液在430 nm处的吸光度和葡萄糖浓度在0.5～50μmol/L的范围内呈现良好的线性关系(R²=0.9948),检出限为0.09μmol/L。利用本法对葡萄糖加标的血液样品进行分析,1μmol/L和5μmol/L葡萄糖的回收率分别为94.3%和104.9%,相对标准偏差为4.7%和3.5%。该方法可用于血糖检测。     

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.     

硅片表面构建的纳米金SERS基底检测雾霾颗粒物中的芴

以金纳米颗粒为基础,在硅片表面进行自组装,制备了纳米颗粒均匀密集分布的表面增强拉曼（SERS）基底,经过修饰后,实现了对雾霾颗粒物中的多环芳烃类物质—芴的分析测定。以3-氨丙基三甲氧基硅烷为偶联剂将纳米金固定到羟基化处理的硅片表面,然后将硅片在纳米金胶体和2-吡咯烷酮溶液中交替浸泡,在硅片表面制备了纳米颗粒均匀密集分布SERS基底。选择1-硫代癸烷对SERS基底进行修饰,以芴为目标物进行SERS检测,结果显示,在芴的浓度为1×10^-6～5×10^-5mol/L范围内,信号强度与浓度间具有良好的线性关系。将该基底用于雾霾颗粒物中芴的检测,在采集了雾霾样品的玻璃纤维膜表面芴的添加浓度约为5×10^-7～5×10^-6mol/g时,可以实现80%以上的回收率。     

双金属双硅层核-壳纳米结构Au@SiO2@Ag@SiO2用于葡萄糖检测

制备了一种灵敏度高、 稳定性强的双金属双硅层核-壳结构纳米材料Au@SiO₂@Ag@SiO₂. 由于双金属之间的硅层促进了远程等离子体的激发转移, 使该纳米粒子具有良好的表面增强拉曼散射(SERS)的特性及优异的稳定性. 利用这种SERS活性材料能直接检测出人体尿液的主要成分, 且该材料呈现出对低浓度(10^-6 mol/L)葡萄糖的无标记高效检出能力. 此外, 还实现了人工尿液中等浓度(10^-3 mol/L)葡萄糖和尿素分子的同时检测, 以及实际尿液中10^-3 mol/L葡萄糖的检测. Au@SiO₂@Ag@SiO₂纳米粒子具有在多种生物分子存在时快速检测葡萄糖的实际应用潜力.     

帽状金纳米结构的制备、表征及表面增强拉曼散射活性

采用真空离子溅射法在自组装的单层阵列二氧化硅纳米粒子表面沉积金薄膜, 制备了以SiO₂为核的帽状金纳米结构. 用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、X 射线衍射仪和紫外-可见-近红外分光光度计对样品的表面形貌、结构及光学性质进行了表征. 以亚甲基蓝作为探针分子, 对金纳米帽的表面增强拉曼散射活性进行了研究, 结果显示, 吸附在金纳米帽上的分子拉曼散射信号得到显著增强, 增强因子达到10⁷数量级. 该基底在超灵敏生物和化学检测方面具有潜在的应用前景.     

基于光子晶体带边效应的表面增强拉曼基底

将光子晶体的带边效应与金纳米粒子的拉曼散射增强作用相结合,制备了一种新型光子晶体表面增强拉曼散射基底(PC-AuNPs),利用罗丹明B(RhB)作为报告分子,对所得基底性能进行检测.PC-AuNPs基底的制备包括3个步骤:在SiO2微球表面修饰氨基,再通过垂直沉降自组装得到蛋白石结构光子晶体(PC), 最后, 在光子晶体表面负载金纳米粒子(AuNPs).结果表明,光子晶体的带隙范围及AuNPs的负载量直接影响了PC-AuNPs基底的检测效果;以所得的PC-AuNPs基底测定RhB分子,其拉曼散射特征峰强度与浓度对数值呈现良好的线性关系,线性方程为I=1711lg[RhB(mol/L)]+15244,线性相关系数R2=0.9994,检出限为1×10-8 mol/L,表明此PC-AuNPs基底可用于目标物的定性及定量检测.本方法提高了传统拉曼散射光谱检测灵敏度,操作简单,具有良好的重现性,可为其它新型检测基底的制备提供.     

金纳米棒:合成、修饰、自组装、SERS及生物医学应用

纳米颗粒作为信号感应单元在化学与生物传感应用中已引起广泛关注,这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关.表面增强拉曼散射(SERS),是指吸附在粗糙的金属纳米结构表面的被分析物,在光照射下其拉曼光谱获得显著增强的异常表面光学现象,近年来.SERS技术已广泛用于物质检测和生物传感等研究,在生物医学领域表现出巨大的应用潜力并取得了令人瞩目的研究成果.本文阐述了金纳米棒的制备方法、表面修饰和共轭生物分子的方法.并从金纳米棒表面增强拉曼散射的角度系统阐述基于金纳米棒表面增强拉曼散射的1D,2D,3D自组装,并介绍了近期金纳米棒表面增强拉曼散射在生物医学检测与成像中最具有代表性的应用研究.     

现场制备表面增强拉曼光谱基底法快速检测药片中盐酸阿米洛利的含量

利用加热贴(暖宝贴)作为热源现场合成银溶胶,并用其作为表面增强拉曼光谱(SERS)基底。使用罗丹明6G(R6G)作为探针分子,对合成的银溶胶的SERS性能进行评价。结果显示,银溶胶的制备方法简便、快速,制备时间在15 min内,具有较好的SERS增强效果,且在4 h内具有较好的稳定性。将现合成的银溶胶用于药片中盐酸阿米洛利的SERS检测,在0.8～8 mg/L范围内盐酸阿米洛利的质量浓度与拉曼峰强度有较好的线性相关系,线性方程为:y=1 395ρ-76.40,r~2=0.999 2。检出限(LOD)为0.2 mg/L,其加标回收率为104%～106%,相对标准偏差为0.35%～3.5%。该方法简单快速、稳定性好,为药片中盐酸阿米洛利的快速检测和鉴别提供了新途径。     

新型一氧化氮比率型纳米探针的构建及性能研究

该文首先通过两步化学反应合成NO识别分子3,4-二氨基苯硫醇(DABT),然后制备具有强表面拉曼增强散射(SERS)效应的银包金纳米星(AuNSs@Ag)材料,并通过Ag—S键对其进行DABT修饰,制备了比率型SERS纳米探针AuNSs@Ag-DABT。利用透射电子显微镜、水合粒径、Zeta电位以及紫外吸收光谱对纳米探针进行表征,并开展了NO的定量检测。结果表明：构建的AuNSs@Ag-DABT纳米探针表面有尖锐突出的星状结构,尺寸约为80 nm。NO存在时,DABT与NO发生反应并在541 cm^-1附近出现一个新的拉曼峰(三唑环),而在1 078 cm^-1处的拉曼峰(C—S离面弯曲峰)强度保持不变,因此可以根据I₅₄₁/I₁₀₇₈的比值定量检测NO。在最优条件下,I₅₄₁/I₁₀₇₈的比值与NO浓度在10～60 nmol/L范围内表现出良好的线性响应,检出限为3.89 nmol/L。选择性实验表明该比率型SERS纳米探针对NO响应具有良好的专一性和抗干扰...     

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。     

基于SBA-15的表面增强拉曼基底的制备及对鸡肉和鸡饲料中恩诺沙星的检测

在氨基改性的多孔材料SBA-15表面修饰金纳米颗粒制备了表面增强拉曼(SERS)基底,以四巯基吡啶(4-Mpy)作为探针分子,对基底的SERS性能进行评价.结果显示,利用金纳米粒子在介孔材料中的有效负载形成的结构有利于SERS信号的增强,基底在保存5个月后信号降低幅度较小,稳定性好.将此基底应用于鸡肉和鸡饲料提取液中恩诺沙星的SERS检测,在0.1~1 mg/kg浓度范围内,特征峰的拉曼信号强度与恩诺沙星浓度具有良好线性关系(R~2分别等于0.98和0.99),检测限均达到0.1 mg/kg.该检测方法简单快速、灵敏度高、稳定性好,为SERS技术应用于抗生素的快速检测提供了新的途径.     

Au@SiO2核壳结构-表面增强拉曼光谱原位检测食品中的酸性橙Ⅱ

以具有核壳结构的Au@SiO2纳米颗粒为基底,建立了一种以表面增强拉曼(SERS)原位、快速检测食品中非法添加剂酸性橙Ⅱ的新方法.研究了活性硅加入量对所形成的Au@SiO2纳米颗粒的SERS活性的影响,制备了具有最佳SERS活性的Au@SiO2,并以此为SERS基底建立了酸性橙Ⅱ的分析方法,可实现0.17 mg/L酸性橙Ⅱ的SERS检测.将合成的Au@SiO2滴加到瓜子表面后,可以实现对瓜子表面酸性橙Ⅱ浓度为0.01 mg/g时的SERS检测,能够满足食品中酸性橙Ⅱ的测定要求,有望用于瓜子及其它可能被非法添加该物质的食品的现场、快速检测.     

微通道SERS器件的制备及对有害化学品的检测

在微通道内表面通过化学吸附组装上银纳米粒子制成了微通道表面增强拉曼散射(SERS)器件,其对常见探针分子罗丹明6G(R6G)和4-巯基吡啶(4-MPY)的最低检测浓度分别达到10-11和10-8mol/L,说明其具有很好的增强效果.用该器件对2种有害化学药品进行了检测,三聚氰胺的最低检测浓度可到10-6mol/L,而福美双的最低检测浓度可达到10-7mol/L,说明所制备的微通道器件可用于对有害化学品的检测.微通道SERS器件具有体积小、取样少、制备简单、能够进行现场实时动态检测等特点,具有广阔的应用前景.     

银、金碳纳米复合材料的制备及SERS性能研究（英文）

表面增强拉曼散射技术是一种重要且功能强大的分析工具,在环境监测、化学分析和生物医学研究中备受关注。我们开发了一种简易的方法来制备不同形貌的银碳纳米复合材料和金碳纳米复合材料。采用一步水热法,以三辛胺(TOA)为表面活性剂和软模板,通过改变TOA的添加量,制备得到不同形貌的复合材料。在整个反应过程中,葡萄糖、硝酸银和TOA之间具有明显的协同效应。拉曼测试结果表明,制得的材料具有长期稳定性和优异的增强性能,适合作为甲基紫分子的拉曼增强基底。     

Au@PVP核壳纳米粒子作为表面增强拉曼散射基底检测孔雀石绿

采用水热法合成了粒径均一、壳层厚度可控的Au@PVP核壳纳米粒子,利用壳层PVP分子分散纳米粒子的特性,使其形成均一、排列致密的单层结构,利用其内核金纳米粒子的等离子共振效应实现了孔雀石绿( MG)分子的表面增强拉曼检测。通过优化吸附时间与壳层厚度,在致密的、均匀的核壳纳米粒子表面增强拉曼散射(SERS)基底上实现MG分子高灵敏分析检测,检测线性范围1×10-10~1×10-5 mol/L,线性相关系数R2达到0.98,检出限可达1×10-12 mol/L。将本方法用于罗非鱼鱼肉中MG含量检测,样品未检出,样品加标回收率为70.8％~126.0％。结果表明,本方法快速准确、操作简单,可用于鱼肉中MG的快速检测。     

纳米金/银修饰的空心/杂化微球的制备及其作为综合性能优异的三维拉曼增强基底的研究

以带正电的聚苯乙烯(PS)微球为模板分别制备出表面层为二氧化硅的杂化微球(PS@Si O2)及空心二氧化硅微球(HSSi,hollow spheres of Si O2).利用巯基硅烷偶联剂的桥联作用将金或银纳米粒子修饰到二氧化硅壳层的外表面,制备出4种结构均匀、体积窄分布的复合粒子:(1)纳米金修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Au NPs);(2)纳米金修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球(PS为核、二氧化硅为壳层)的外表面(PS@Si O2-Au NPs);(3)纳米银修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Ag NPs)以及(4)纳米银修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球的外表面(PS@Si O2-Ag NPs).分别利用上述4种复合粒子作为拉曼增强(SERS)基底,并以结晶紫(CV)为探针分子对各基底的拉曼增强效果进行了研究,其CV检测限依次为10-10、10-9、10-11和10-11mol/L,均具有较高的灵敏度.结果表明,以空心二氧化硅微球作为载体的增强效果优于以实心的杂化微球作为载体的增强效果(HSSi-Au NPs对CV的检测限比PS@Si O2-Au NPs对CV的检测限低1个数量级;虽然HSSi-Ag NPs和PS@Si O2-Ag NPs对CV的检测限相同,但对于相同浓度的CV,前者所获得的信号要明显强于后者).多次随机的重复测试表明,上述4种基底均具有优良的重复性.将上述4种基底在实验室放置3个月后用于CV的检测,各个基底仍具有相近的拉曼增强效果,即上述4种SERS基底的稳定性良好.     

基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器

以抗坏血酸(AA)为还原剂,通过一步还原法将氧化石墨烯和氯金酸同时还原,合成石墨烯/金纳米复合材料,并直接滴涂于玻碳电极表面,构建基于石墨烯/金纳米复合材料的无酶葡萄糖传感器。采用循环伏安法和线性扫描伏安法对传感器的性质进行了研究。结果表明,该传感器能催化葡萄糖的氧化,且其氧化峰电流随葡萄糖浓度的增大而增大。测定葡萄糖的线性范围为0.01~2.5mmol/L(R=0.9964),检出限(S/N=3)为3μmol/L。对同一浓度的葡萄糖溶液平行测定8次,其电流强度的相对标准偏差(RSD)为2.6%。该传感器制作简单、稳定性好,将其用于葡萄糖注射液的检测,方法灵敏,其加标回收率为92.9%。