分子印迹与SERS联用技术用于水产品中有机染料超灵敏检测

发布时间：2020-02-26 14:34

【摘要】：水产品中的污染物严重威胁人类的健康,因此,高灵敏的检测水中污染物已成为急需解决的问题。表面增强拉曼散射(SERS)技术是对待测物无损的超灵敏检测技术,近年来已被广泛应用于生物医学检测、单分子检测、化学/生物传感器等领域。但SERS的超灵敏性不具有针对性,待测物的SERS信号容易受杂质的干扰,因此SERS技术的发展速度收到了限制。分子印迹技术是一种对模板分子具有高度识别能力的技术。分子印迹与表面增强拉曼散射(SERS)联用技术由于其高灵敏,高选择性等特点,被认为是一种有前途的分析测试手段。但是,由于传统分子印迹技术很难将模板分子完全去除干净,因此其与表面增强拉曼散射光谱相结合时将会产生背景干扰影响测试结果。本实验首先采用抗坏血酸还原法制备银球粒子,然后采用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷使其表面硅烷化,用虚拟模板分子松香酸代替模板分子孔雀石绿与功能单体甲基丙烯酰胺反应合成虚拟印迹聚合物。结果表明:通过SERS测试,得到银球粒子检测孔雀石绿分子的最低检测浓度为10-7mol/L。生成的“核-壳”式复合基底比Ag的SERS增强效果显著,其对孔雀石绿的最低检测浓度达到10-11mol/L。同样地,用虚拟模板分子松香酸代替模板分子亚甲基蓝合成虚拟印迹聚合物,对亚甲基蓝进行高灵敏检测。结果表明:其对亚甲基蓝的检测极限达到10-10mol/L。本实验实现背景噪音的消除,提高分析结果的准确性,为有机染料的超灵敏、快速检测提供了一种新方法。
【图文】：

示意图,表面等离子体共振,金属粒子,局域

Electromagnetic Mechanism, EM）来解释，另一种是通过化学增强机cal Enhancement Mechanism, CM）来解释[18-20]。现对这两种机理进行电磁增强机理ERS 增强贡献最大的是电磁增强，主要包括表面镜像场（Surface Imct）模型、避雷针效应(Lightning Rod Effect) 模型以及表面等离子体e Plasmon Resonance, SPR）模型[21]。表面镜像场模型是假定金属表面吸附在金属表面的分子为一个偶极子，，会使金属在其表面作用下感像”偶极子，同时反射加强分子偶极矩，造成局域场的增强，如此增强效应。但这种效应只有在金属表面距离分子距离极 h 才有效，一部分增强效果。避雷针效应模型认为在粗糙的金属表面和凸起有米级颗粒，可以产生耦合反应。金属表面越尖锐，增强效果越好，现，所以避雷针效应模型也只是解释小部分的增强效果[22]。表面等型被大多数研究者认为是电磁增强的主要来源[23]，其示意图如图 1

分子印迹聚合物,模板分子,功能单体

图 1-2 分子印迹聚合物制备过程图[32]得到的分子印迹聚合物具有记忆性，在合适的条件下，分子印迹聚合物里的空穴就可以选择性的再结合与其记忆中结构相同或相似、大小相同、化学结合位点相匹配的模板分子，完成特异性识别过程。1.3.2 分子印迹技术的分类在分子印迹的过程中，由于功能单体和模板分子之间的相互作用方式的不同，制备分子印迹聚合物的方法主要有以下几种聚合方法：（1）预组装法预组装法也叫做共价法，是由 Wulff[33]小组在 1977 年提出的，是指模板分子与功能单体以共价键相结合，形成配合物，模板分子与功能单体之间的化学计量关系明确，随机性较小，具有稳定性高、专一性好和具有方向性等优点。同时在洗除模板分子的时候，也需要将共价键打开，才可以将模板分子与聚合物分离，
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O631.3;O657.37;TS254.7

【参考文献】