金银双金属SERS基底的制备及其在食品检测中的应用

发布时间：2018-12-09 12:17

【摘要】：每年,由于食品安全,全球大量的人口都面临着严重的健康威胁,不法商贩因为利益诱惑在食品中使用一些不良甚至违法的食品添加剂,使得消费者的健康和利益受到严重威胁。因此,快速检测食品中的有毒有害物质是分析化学的重要任务。研究表明,偶氮甲酰胺可以诱导哮喘及其他呼吸道疾病的发生,此外,偶氮甲酰胺在高温下的代谢产物氨基脲具有基因毒性及致癌性,损害人体的重要脏器从而诱发癌症;肉制品中的抗生素如环丙沙星会造成人体环境平衡的紊乱以及细菌耐药性的产生;饮料中的塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯是一种环境荷尔蒙。它会传送假性化学讯号,并影响本身体内荷尔蒙含量,进而干扰内分泌原本的机制,造成内分泌失调。如果体内累积较高的剂量,可能会造成小孩性别错乱以及导致肝癌。表面增强拉曼散射光谱(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)克服了普通拉曼低灵敏度的缺点,能提供结构特征性强的分子水平信息,广泛应用于痕量样品的分析检测。表面增强拉曼光谱应用的一个重要环节就是制备出能增强SERS信号的活性基底。双金属纳米溶胶制备简单,增强效果好,并且当加入一些稳定剂后纳米粒子的稳定性会相应的增强,从而防止其发生团聚。植酸是一种绿色的环境友好型试剂,分子结构中含有六个不共面的能和大多数金属离子络合的磷酸酯键。因此,在本论文中,我们采用了植酸钠(IP6)作为金属纳米溶胶合成过程中的稳定剂和桥连剂,并将SERS技术应用于食品安全检测中,对面粉及其面粉制品中的偶氮甲酰胺、鸡肉中的环丙沙星和饮料中的塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯进行测定,试图建立起简便、快速的不良食品添加剂的检测新方法,进一步扩大SERS的应用范围,为其在食品安全检测发展中打下良好基础。本文的具体工作如下:首先合成了金银核壳纳米粒子,并用其对面粉及面粉制品中的偶氮甲酰胺进行无标记检测,结果表现出了较好的灵敏性和光谱选择性,是一种低廉、环保的方法,并且具有很高的灵敏度。偶氮甲酰胺检测的线性范围在10-4 mol/L到10-3mol/L之间,检出限为10-7 mol/L,并达到美国食品与药品安全管理局(FDA)及我国国家标准(45 ppm)。在面粉制品中的回收率在81%到95%之间,该方法简便、快捷、可靠,借助便携式拉曼光谱仪使得现场检测成为可能。环丙沙星是一类广泛使用的人工合成的喹诺酮类抗菌药物。通过检测肉制品中的环丙沙星可以有效地预防和控制抗生素的滥用。我们利用紫外灯光照,通过调节金银体积比合成了金银异质结构纳米立方体的金属溶胶。利用该结构纳米粒子检测鸡肉中的环丙沙星是一种低廉、环保的方法,并且具有较好的重现性及较高的灵敏度。环丙沙星检测的线性范围在10-7 mol/L到10-6 mol/L之间,检出限为8×10-8 mol/L。在鸡肉中的回收率为91%到105%。塑化剂是一种导致人体内分泌紊乱的物质,检测食品中存在的痕量塑化剂对于人体的健康有着重要的意义。我们通过合成植酸钠修饰的金银核壳结构纳米粒子,对其进行表面疏水化处理。利用该结构纳米粒子检测饮料中的邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯是一种低廉、环保、快速的方法,并且具有较高的灵敏度。邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯检测的线性范围在10-6 mol/L到10-5 mol/L之间,检出限是10-7 mol/L。在饮料中的回收率是94%到102%。该方法有效地促进了食品安全在线检测方法,有广泛的应用前景。
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【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.37;TS207.3

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