基于金壳纳米颗粒的表面增强拉曼光谱技术检测环境中的污染物

发布时间：2025-01-08 22:32

　　随着人民的生活水平显著提高,人们对于生活环境的要求也随之提高。环境污染及治理问题成为人们关注的重点。人类活动造成的环境污染不仅破坏了生态环境,同时对自然界中的生命体及人类自身健康、安全带来了危害。所以,如何对环境污染物进行快速、灵敏、有效的检测成为研究人员关注的重点之一。表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)作为一种正在快速发展的技术,以其快速、无损、灵敏度高等特点受到了广泛的关注。经过几十年的发展与研究,研究人员在SERS的原理及应用领域均取得了大量成果。金壳纳米颗粒是SERS技术中使用的一种纳米材料,具有较好的SERS活性、生物相容性且能与红外波段的激光发生等离子体基元共振等特点。本论文工作主要关注了两种具有代表性的环境污染物:可持续有机污染物(PersistentOrganicPollutants,POPs)和重金属离子。通过制备不同粒径、大小均一的金包二氧化硅壳层纳米粒子,对溶液中多氯联苯和汞离子进行SERS痕量检测。主要研究结果概括如下:(1)合成了基于种子生长法的尺寸可控的金包二氧化硅纳米粒子,并得到了 140-3...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 环境污染问题及对人类健康的影响
    1.2 本文研究的两种典型污染物
        1.2.1 多氯联苯
        1.2.2 汞
    1.3 拉曼光谱及表面增强拉曼光谱
        1.3.1 拉曼光谱及表面增强拉曼光谱简介
        1.3.2 拉曼光谱及表面增强拉曼光谱增强机理
    1.4 金纳米材料的制备
        1.4.1 金纳米材料的制备方法
        1.4.2 金纳米材料的表面修饰
    1.5 金纳米粒子SERS检测污染物
        1.5.1 食品污染物
        1.5.2 环境污染物
    1.6 本论文选题思路与主要内容
第2章 不同大小SiO₂@Au纳米粒子的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和实验准备
        2.2.2 试剂和实验准备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SiO₂@Au纳米粒子的表征
        2.3.2 SiO₂@Au纳米粒子检测R6G
        2.3.3 影响SiO₂纳米粒子合成的条件
    2.4 本章小结
第3章 利用不同大小SiO₂@Au纳米粒子检测多氯联苯(PCB-77)
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和实验准备
        3.2.2 SiO₂@Au纳米粒子制备和表征
        3.2.3 直接混合法检测PCB77
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同大小SiO₂@Au纳米粒子检测R6G分子
        3.3.2 直接混合法检测PCB-77
    3.4 本章小结
第4章 基于SiO₂@Au纳米粒子的SERS技术检测汞离子
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和仪器
        4.2.2 SiO₂@Au纳米粒子制备和表征
        4.2.3 检测Hg²⁺的SERS基底的制备
        4.2.4 SERS光谱采集和分析
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 设计免标记检测Hg²⁺的DNA适配体
        4.3.2 利用适配体修饰的SiO₂@Au纳米粒子对汞离子定量检测
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：4024717