自组装有序纳米银线表面增强拉曼光谱检测牛奶中三聚氰胺

发布时间：2019-08-13 20:30

【摘要】：制备具有表面增强拉曼散射(SERS)增强效果的基底是获得灵敏SERS检测的基础。本研究以多元醇法合成、流体流动法组装制备的有序纳米银线作为三聚氰胺的SERS增强基底,实现了样品中痕量三聚氰胺的快速灵敏检测。通过理论计算及实验考察得到了三聚氰胺的拉曼特征峰,优化了三聚氰胺在有序纳米银线基底上的SERS检测条件。在p H=8、水为溶剂、溶剂挥发时间为14 min的最佳条件下,三聚氰胺特征峰强度与浓度在0.05~1.00 mg/L范围内呈现良好的线性关系,其线性相关系数R=0.997,检测限为0.05 mg/L。在牛奶中添加不同浓度的三聚氰胺,其回收率为89.7%~109.2%,相对标准偏差低于6.8%。本方法对三聚氰胺检测具有很好的灵敏度和稳定性,为其它小分子化合物的SERS检测提供技术支持。
【图文】：

SEM图,纳米银

800μL/min时，纳米银线的有序性下降。其原因可能是高流量产生较大的冲刷力，影响毛细管和纳米银线之间的附着力。其中800μL/min流速下获得的有序纳米银线排列最为紧密、有序。图1为通过多元醇法得到的纳米银线及其在800μL/min流速下得到的有序纳米银线的SEM图。可以看到，由多元醇法得到的无序纳米银线流经毛细管后，不需要任何预处理和功能化就能变得规整有序，并且沿同一方向紧贴在毛细管内壁形成一层薄膜。这可能是由于纳米银线表面的PVP和毛细管内壁之间存在范德华力，使得一维纳米银线能沿着毛细管的轴向进行吸附并组装在毛细管的内壁上［27］。5.00滋m1.00滋mAB图1纳米银线(A)和有序纳米银线(B)的SEM图Fig．1SEMimagesofsilvernanowires(A)andorderedsilvernanowires(B)áèééáááááááááá14001200202q(°)Intensity1000800600400200010304050607080（220）（311）（200）（111）图2有序纳米银线的XＲD谱图Fig．2XＲDpatternoforderedsilvernanowires通过XＲD粉末衍射仪检测有序纳米银线的晶型，结果如图2所示。在2θ为38．22°，44．54°，64．64°和77．56°处出现4个明显的衍射峰，分别对应于银的(111)，，(200)，(220)和(311)晶面，说明Ag具有面心立方结构［19］。其中，(111)与(200)的衍射峰强度之比约为4．33，明显高于2．5的理论值，其原因可能是有序纳米银线的(111)表面能较高，因此使晶体沿(111)晶面的生长速度比其它晶面快很多。从XＲD图谱中没有发现其它物质的衍射峰，表明本方法制得的有序纳米银线纯度很高。3．2三聚氰胺拉曼光谱振动频率的确定使用Gaussian09软件，运用B3LYP密度泛函理论(

光谱图,纳米银,三聚氰胺,基底

3．3检测条件的优化3．3．1溶剂的影响溶剂的极性对三聚氰胺的SEＲS检测有较大影响。在三聚氰胺浓度为100．00mg/L下，分别选取不同极性的水、乙腈、甲醇作为溶剂稀释三聚氰胺储备液至1．00mg/L，探究有序纳米银线为SEＲS基底时，溶剂对三聚氰胺检测的影响。如图4所示，以水为溶剂时，三聚氰胺的拉曼峰强度最大，乙腈次之，甲醇最校30002500600Ramanshift（cm-1）Ramanintensity(a.u.)2000150010005000800100012001４00１６０0１８０0２００0abc681图3有序纳米银线空白基底(a)、1．00mg/L三聚氰胺溶液在未修饰纳米银线的基底(b)及修饰了有序纳米银线基底(c)上的SEＲS光谱图Fig．3SurfaceenhancedＲamanscattering(SEＲS)spectraofblankorderedsilvernanowiressubstrate(a)，and1．00mg/Lmelaminesolutiononthesubstratewithnosilvernanowires(b)ortheorderedsilvernanowiresmodified(c)60005000600Ramanshift（cm-1）Ramanintensity(a.u.)40003000200010000800100012001４00１６０0１８０0２００0abc681d图4不同溶剂下三聚氰胺在有序纳米银线基底上的SEＲS光谱图:(a)有序纳米银线空白基底，(b)甲醇，(c)乙腈，(d)水Fig．4SEＲSspectraofmelamineontheorderedsilvernanowiressubstrateunderdifferentsolvents:(a)blanksubstrateoforderedsilvernanowires;(b)methanol;(c)acetonitrile;(d)water由于三聚氰胺是一种简单的八极模型分子，含有吸电子能力较强的均三嗪核，并在2，4，6-位有3个推电子的氨基基团，因此其分子的二阶极化率在极性溶剂中存在较强的溶剂效应［28］，尤其高极性溶剂?
【作者单位】：辽宁师范大学化学化工学院;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金(No.21576128) 农业研究专项基金(No.201203088)资助~~
【分类号】：TS252.7;O657.37

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