基于多孔阳极氧化铝膜的SERS基底对抗生素残留及农残的检测
发布时间：2021-03-08 23:38
在生活质量提升的今天,食品健康安全也逐渐引起人们的关注和重视。我国是个农业大国,农业产业化的发展使农产品的生产越来越依赖于农药、抗生素等外源物质。一方面产出了更多、更便宜的食物,但同时带来了食品安全问题和环境污染,影响消费者食用安全,严重时会造成消费者致病,甚至直接导致中毒死亡。因此抗生素和农药残留的检测也显得十分必要。而表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering,SERS）光谱具有灵敏度高,简单快捷的特点,能从分子水平上获得物质的结构及化学组成信息,具有指纹识别的特征。这种技术已被广泛运用在食品安全检测,而检测的结果优劣取决于基底的性能,因此制备一个优良的SERS基底显得尤为重要。目前普遍的SERS基底以溶胶法居多,虽然这种基底灵敏度高,但是普遍存在稳定性和均匀性的问题。阳极氧化铝（anodized aluminum oxide,AAO）是一种具有蜂窝结构的纳米材料,其独特的纳米周期性阵列有利于提供更均匀的SERS基底。因此,本文以AAO为模板,通过将金、银纳米粒子和AAO复合组装,制备均匀性、灵敏度、稳定性良好的SERS基底,并对食品中的痕...
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拉曼散射和瑞利散射的能级跃迁示意图
上海师范大学硕士学位论文第1章绪论7种增强机理对SERS增强现象的解释都是被普遍接受的。同时这两种解释机制在SERS增强中是共存的，任一种机理都不能够对SERS增强现象作出全面的解释，这不仅与体系自身的复杂程度有关，还与理论模型的构建及计算方法有关。增原子模型是Otto[70]等人率先提出的，他们认为有一些与金属基底一样的被吸附的原子群或者原子存在于金属表面上，它们是没能进入到基底晶格中的原子，称增原子。这些增原子对电子、光子耦合可产生增强作用，进而形成电子穴对。它也可以和吸附物产生强烈作用，从而使分子散射截面得到增大。当电子转移的能量与光子的能量相同时,表面增强效应达到最大。1.3阳极氧化铝1.3.1阳极氧化铝的简介阳极氧化铝(AnodicAluminumOxide)，简称AAO。它是由金属铝在电解液中，经过阳极氧化过程所得到蜂窝结构排列的规则纳米多孔结构。如图1-2a所示，是AAO的结构模型，由多个正六边形的“晶胞”排列构成，每个“晶胞”包括孔道和孔壁，孔道呈圆柱形自上而下垂直，类似于试管状，底部为半圆形，也称为阻挡层。图1-2b为AAO的截面图，上层为氧化铝（AAO层）、底部是未氧化的铝基底和中间（AAO底部）的阻挡层。另外通过调节电压大小可以控制AAO膜的孔径大小，即AAO的孔径大小和氧化电压有关。能够从几十纳米到几微米，AAO膜的厚度和氧化时间有关，时间越长，AAO的孔道深度越深。图1-2AAO膜结构（a）和阳极氧化层（b）的截面图[78]。
上海师范大学硕士学位论文第1章绪论9图1-3纳米花状Ag/AAO纳米阵列的制造过程和通过拉曼系统进行SERS测量的示意图[85]。图1-4基底的制备过程及检测示意图[86]。1.5构建SERS基底方法对于SERS检测时，要想获得检测分子的高灵敏度，必须制备一个高性能的SERS基底。因此，对于拉曼光谱的研究者来说，如何制备一个优良的基底才是关键。目前，用于SERS增强的常用材料包括金、银、铜。但这些金属纳米粒子的形貌，尺寸、聚集状态都会影响目标分子和光子的耦合效果，进而影响SERS检测效果。所以，制备一个高活性的SERS基底对SERS的发展至关重要。1.5.1溶胶法目前，制备SERS基底最常用的是溶胶法，通常是金、银纳米粒子。这些方法制备简单，实验条件要求低。制备金属溶胶最常用的就是化学还原法。还原剂包括：盐酸羟胺、硼氢化钠，柠檬酸三钠，抗坏血酸等，将氯金酸或硝酸银中的金属阳离子还原出来。通过改变实验条件，可以得到各种形貌的纳米粒子，增强效果也不一样。最常见的溶胶形状是球形，此外还有纳米棒、纳米性、多面体和
【参考文献】：
期刊论文
[1]畜产品中常用兽药残留危害及检测方法[J]. 彭椒华. 畜牧兽医科技信息. 2019(12)
[2]基于表面增强拉曼光谱的养殖水中五氯酚残留检测[J]. 张泸文,余婉松,夏苏捷,陈燕,王柯. 食品与机械. 2019(12)
[3]激光拉曼光谱分析在珠宝鉴定中的应用进展[J]. 汪舒. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2018(10)
[4]银纳米枝的合成及表面增强拉曼效应[J]. 赵红,付宏刚,田春贵,任志宇,袁明明. 高等学校化学学报. 2011(10)
[5]中国蜂蜜出口竞争力的国际比较(英文)[J]. 马伦姣. Asian Agricultural Research. 2009(07)
[6]表面增强拉曼散射增强机理的部分研究进展[J]. 丁松园,吴德印,杨志林,任斌,徐昕,田中群. 高等学校化学学报. 2008(12)
[7]拉曼光谱在宝玉石鉴定中的应用[J]. 郑楚生,王英,张惠芬,郑凯文. 光散射学报. 2000(01)
[8]表面增强拉曼散射概述（下）[J]. 武建劳,郇宜贤,傅克德,张鹏翔. 光散射学报. 1994(02)
博士论文
[1]利用阳极氧化铝模板制备表面增强拉曼散射活性基底[D]. 纪南.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于SERS技术检测畜禽肉中三种抗生素残留物的研究[D]. 许瑶偞.哈尔滨工业大学 2019
本文编号：3071855
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拉曼散射和瑞利散射的能级跃迁示意图
上海师范大学硕士学位论文第1章绪论7种增强机理对SERS增强现象的解释都是被普遍接受的。同时这两种解释机制在SERS增强中是共存的，任一种机理都不能够对SERS增强现象作出全面的解释，这不仅与体系自身的复杂程度有关，还与理论模型的构建及计算方法有关。增原子模型是Otto[70]等人率先提出的，他们认为有一些与金属基底一样的被吸附的原子群或者原子存在于金属表面上，它们是没能进入到基底晶格中的原子，称增原子。这些增原子对电子、光子耦合可产生增强作用，进而形成电子穴对。它也可以和吸附物产生强烈作用，从而使分子散射截面得到增大。当电子转移的能量与光子的能量相同时,表面增强效应达到最大。1.3阳极氧化铝1.3.1阳极氧化铝的简介阳极氧化铝(AnodicAluminumOxide)，简称AAO。它是由金属铝在电解液中，经过阳极氧化过程所得到蜂窝结构排列的规则纳米多孔结构。如图1-2a所示，是AAO的结构模型，由多个正六边形的“晶胞”排列构成，每个“晶胞”包括孔道和孔壁，孔道呈圆柱形自上而下垂直，类似于试管状，底部为半圆形，也称为阻挡层。图1-2b为AAO的截面图，上层为氧化铝（AAO层）、底部是未氧化的铝基底和中间（AAO底部）的阻挡层。另外通过调节电压大小可以控制AAO膜的孔径大小，即AAO的孔径大小和氧化电压有关。能够从几十纳米到几微米，AAO膜的厚度和氧化时间有关，时间越长，AAO的孔道深度越深。图1-2AAO膜结构（a）和阳极氧化层（b）的截面图[78]。
上海师范大学硕士学位论文第1章绪论9图1-3纳米花状Ag/AAO纳米阵列的制造过程和通过拉曼系统进行SERS测量的示意图[85]。图1-4基底的制备过程及检测示意图[86]。1.5构建SERS基底方法对于SERS检测时，要想获得检测分子的高灵敏度，必须制备一个高性能的SERS基底。因此，对于拉曼光谱的研究者来说，如何制备一个优良的基底才是关键。目前，用于SERS增强的常用材料包括金、银、铜。但这些金属纳米粒子的形貌，尺寸、聚集状态都会影响目标分子和光子的耦合效果，进而影响SERS检测效果。所以，制备一个高活性的SERS基底对SERS的发展至关重要。1.5.1溶胶法目前，制备SERS基底最常用的是溶胶法，通常是金、银纳米粒子。这些方法制备简单，实验条件要求低。制备金属溶胶最常用的就是化学还原法。还原剂包括：盐酸羟胺、硼氢化钠，柠檬酸三钠，抗坏血酸等，将氯金酸或硝酸银中的金属阳离子还原出来。通过改变实验条件，可以得到各种形貌的纳米粒子，增强效果也不一样。最常见的溶胶形状是球形，此外还有纳米棒、纳米性、多面体和
【参考文献】：
期刊论文
[1]畜产品中常用兽药残留危害及检测方法[J]. 彭椒华. 畜牧兽医科技信息. 2019(12)
[2]基于表面增强拉曼光谱的养殖水中五氯酚残留检测[J]. 张泸文,余婉松,夏苏捷,陈燕,王柯. 食品与机械. 2019(12)
[3]激光拉曼光谱分析在珠宝鉴定中的应用进展[J]. 汪舒. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2018(10)
[4]银纳米枝的合成及表面增强拉曼效应[J]. 赵红,付宏刚,田春贵,任志宇,袁明明. 高等学校化学学报. 2011(10)
[5]中国蜂蜜出口竞争力的国际比较(英文)[J]. 马伦姣. Asian Agricultural Research. 2009(07)
[6]表面增强拉曼散射增强机理的部分研究进展[J]. 丁松园,吴德印,杨志林,任斌,徐昕,田中群. 高等学校化学学报. 2008(12)
[7]拉曼光谱在宝玉石鉴定中的应用[J]. 郑楚生,王英,张惠芬,郑凯文. 光散射学报. 2000(01)
[8]表面增强拉曼散射概述（下）[J]. 武建劳,郇宜贤,傅克德,张鹏翔. 光散射学报. 1994(02)
博士论文
[1]利用阳极氧化铝模板制备表面增强拉曼散射活性基底[D]. 纪南.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于SERS技术检测畜禽肉中三种抗生素残留物的研究[D]. 许瑶偞.哈尔滨工业大学 2019
本文编号：3071855
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3071855.html
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