基于自供能SERS基底的农药残留检测技术研究

发布时间：2021-02-14 17:23

　　水果蔬菜上的农药残留为大众健康带来严重的威胁。对水果蔬菜残留农药的快速灵敏检测是监管安全使用农药的关键。表面增强拉曼技术作为一种高灵敏度的快速检测技术,可以提供与分子结构相关的指纹信息,在果蔬农残的快速检测方面很有希望提供合适的解决方案。但目前的表面增强拉曼技术还存在灵敏度低的不足。本文提出并研究了利用自供能电场增强表面增强拉曼光谱（E-SERS）强度实现对果蔬农残的快速高灵敏检测。自供能E-SERS的关键是检验基底的制备。基底分为可以将材料形变转化为电场的自供能部分,以及具有纳米结构特征,可以通过电磁场共振增强拉曼光谱的贵金属结构。具体的制备方法是,首先用聚乙烯亚胺（PEI）对氧化石墨烯（GO）进行改性,再将改性后的聚乙烯亚胺改性的还原氧化石墨烯（rGO-PEI）与聚（偏二氟乙烯-co-六氟丙烯）（PVDF-hfp）结合,制备了PVDF-hfp/rGO-PEI柔性复合多孔压电薄膜。再以PVDF-hfp/rGO-PEI柔性压电复合多孔薄膜为基底材料,以硝酸银和水合肼为原料,通过氧化还原反应在其表面上均匀的生成一层Ag纳米粒子层,形成一种能够对SERS进行电场再增强的“自供能基底”。研究... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词对照
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 SERS简介
        1.2.1 SERS的发现
        1.2.2 SERS的原理
        1.2.3 SERS的应用
    1.3 国内外SERS基底的研究进展
        1.3.1 贵金属基底
        1.3.2 非贵金属基底
    1.4 存在问题与研究现状
    1.5 选题意义与研究内容
第2章 自供能基底的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 改性氧化还原石墨烯的制备
        2.2.4 复合多孔薄膜的制备
        2.2.5 自供能基底的制备
        2.2.6 自供能基底的结构与性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 自供能基底的扫描电镜分析
        2.3.2 硝酸银和水合肼的比例优化
        2.3.3 自供能基底样品的发电性能分析
    2.4 本章小结
第3章 农药的DFT计算以及特征峰的标定
    3.1 引言
    3.2 计算部分
        3.2.1 使用软件
        3.2.2 计算方法
    3.3 实验部分
        3.3.1 主要实验试剂
        3.3.2 主要实验仪器设备
        3.3.3 农药的溶液的制备
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 DFT计算结果与标定方法说明
        3.4.2 理论拉曼谱图和实验拉曼谱图对比进行特征峰标定
        3.4.3 排除自供能基底拉曼峰干扰后的各个农药特征峰
    3.5 本章小结
第4章 自供能基底对SERS的作用以及农药检测研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器设备
        4.1.3 微量农药的配置
        4.1.4 模拟果蔬农残
        4.1.5 拉曼测试
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 自供能基底发电对于拉曼测试的作用
        4.2.2 自供能基底对混合农药的检测
        4.2.3 自供能基底对苹果农残的检测
    4.3 本章小结
第5章 结论
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点及意义
    5.3 存在的问题及下一步工作建议
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于酶抑制法的农药残留快速比色检测[J]. 朱松明,周晨楠,和劲松,张雪吟,郭希山.  农业工程学报. 2014(06)
[2]理论研究Ag/MPH/TiO2体系的SERS光谱化学增强机理[J]. 孙磊,白福全,张红星.  物理化学学报. 2011(06)
[3]农产品农药残留检测技术的研究进展[J]. 王新雄,成秀娟,徐伟松,罗建军.  广西农业科学. 2008(05)



本文编号：3033568