不同体系下毒品的SERS解析方法研究
发布时间：2021-01-19 08:05
毒品的非法滥用已成为一个严峻的世界性问题,而快速的毒品检测对于精准打击毒品犯罪有非常重要的意义。考虑到管控药物各式各样,就检测而言光谱技术是一个不错的选择。其中,拉曼光谱作为一种振动光谱,具有提供高特异性分子指纹识别的能力,并且不受水溶液和多种透明外包装的干扰,在毒品检测领域起着重要的作用。但拉曼散射非常弱,这是其主要的局限性。表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS）可通过利用贵金属纳米结构材料增强拉曼信号,实现毒品的痕量检测。由于分子结构的特异性,SERS技术有望从混合物信号中提取出单个组分特征峰。因此,该技术有望解决在复杂体系中低浓度毒品的检测问题。然而,SERS本身不是分离技术,为了增强其在复杂环境中的检测能力,需要与其他分离技术相结合。就检材而言,从实际执法角度考虑,也客观需要通过多种检材获取更全面的信息。基于现实需求,本论文围绕不同体系下毒品的高灵敏检测,以“高灵敏、易操作、成本低”为准则设计相应的研究方法,以推动SERS技术在实际禁毒戒毒工作中的应用和发展。具体展开的工作包括以下几个部分:（1）氯化钠晶体诱导的SE...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１拉曼散射和瑞利散射的产生示意图
电磁场增强是指金属表面有自由移动的电子，当入射光激发使金属纳??米结构表面形成局域的表面等离激元，而靠近或吸附在纳米结构表面的待测物分??子会因局域电磁场增强，拉曼散射概率增加，产生信号放大的现象。（图１．３）并??且人们还通过大量的实验和理论计算证实，在激光照射的情况下，耦合的纳米颗??粒间隙也会产生局域电磁场增强。当纳米颗粒间隙在Ｏ－ｌＯｎｍ之间的时候增强效??果最为明显，这也是我们现在通常所指的ＳＥＲＳ?“热点”。［７］热点的存在是ＳＥＲＳ??技术实现超痕量检测甚至单分子检测的必要条件。??虽然电磁场增强机理受到普遍认可，但仍有许多问题是该机理无法解释的。??例如，ＣＯ和Ｎ２这两种拉曼散射截面差不多的分子，在相同的实验条件下增强??效果居然相差达２００倍。我们知道，电磁场增强是无选择性的，即使考虑到分子??吸附取向的不同，ＳＥＲＳ增强效果也不会相差如此之大。为了寻求合理的解释，??人们又提出了化学增强机理，如图１．４所示，几种不问类型化学增强机理的示意??图。这里
?Ｖ＼??／（＾Ｓ＼??图１．３表面等离激元和局域表面等离子体的示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｎｇ?（Ａ）?ａ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｌａｓｍｏｎ?ｐｏｌａｒｉｔｏｎ?（ｏｒ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ??ｐｌａｓｍｏｎ）?ａｎｄ?（Ｂ）?ａ?ｌｏｃａｌｉｚｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｌａｓｍｏｎ．［８］??Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ??？／??ＬＵＨＯ?，?－Ｔ—?ＬＵＭＯ?５—?ＬＵＭＯ??／ｔ?／?；ｗ?／?／ｌ??Ｅ，?＾?—ｈ〇ｍ〇?＆Ｉｈ?￣ｈ〇ｍ〇?—咖??ａ）?Ｇｒｏｕｎｄ?ｓｕｔｅ?ｂ）?Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?Ｒａｍａｎ?ｃ）?Ｃｈａｒｇｅ－ｔｒａｎｓｆｅｒ??ｃｈｅｍｉｃｉｌ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ??图１．４化学增强的不同类型机理示意图。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｉｎ?ＳＥＲＳ．［９］??１．２．２?ＳＥＲＳ检测的影响因素??综合上述增强机理以及人们在实验过程中的经验结果来看，分子的ＳＥＲＳ光??谱主要受以下因素强烈的影响：１）?ＳＥＲＳ活性基底；２）激发光的波长；３）分??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Simultaneous colorimetric determination of morphine and ibuprofen based on the aggregation of gold nanoparticles using partial least square[J]. Morteza Bahram,Tayyebeh Madrakian,Sakineh Alizadeh. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2017(06)
[2]基于便携拉曼光谱仪和双层纸芯片的头发皮质醇超高灵敏检测[J]. 高志刚,郑婷婷,邓九,李晓瑞,曲玥阳,陆瑶,刘婷娇,罗勇,赵伟杰,林炳承. 化学学报. 2017(04)
[3]表面增强拉曼散射光谱对人体尿液成份的初步研究（英文）[J]. 郑彬,董金超,苏立众,蒙萌,张月皎,李剑锋. 光谱学与光谱分析. 2016(06)
本文编号：2986640
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１拉曼散射和瑞利散射的产生示意图
电磁场增强是指金属表面有自由移动的电子，当入射光激发使金属纳??米结构表面形成局域的表面等离激元，而靠近或吸附在纳米结构表面的待测物分??子会因局域电磁场增强，拉曼散射概率增加，产生信号放大的现象。（图１．３）并??且人们还通过大量的实验和理论计算证实，在激光照射的情况下，耦合的纳米颗??粒间隙也会产生局域电磁场增强。当纳米颗粒间隙在Ｏ－ｌＯｎｍ之间的时候增强效??果最为明显，这也是我们现在通常所指的ＳＥＲＳ?“热点”。［７］热点的存在是ＳＥＲＳ??技术实现超痕量检测甚至单分子检测的必要条件。??虽然电磁场增强机理受到普遍认可，但仍有许多问题是该机理无法解释的。??例如，ＣＯ和Ｎ２这两种拉曼散射截面差不多的分子，在相同的实验条件下增强??效果居然相差达２００倍。我们知道，电磁场增强是无选择性的，即使考虑到分子??吸附取向的不同，ＳＥＲＳ增强效果也不会相差如此之大。为了寻求合理的解释，??人们又提出了化学增强机理，如图１．４所示，几种不问类型化学增强机理的示意??图。这里
?Ｖ＼??／（＾Ｓ＼??图１．３表面等离激元和局域表面等离子体的示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｎｇ?（Ａ）?ａ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｌａｓｍｏｎ?ｐｏｌａｒｉｔｏｎ?（ｏｒ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ??ｐｌａｓｍｏｎ）?ａｎｄ?（Ｂ）?ａ?ｌｏｃａｌｉｚｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｌａｓｍｏｎ．［８］??Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｍｅｔａｌ?Ｍｏｌｅｃｕｌｅ??？／??ＬＵＨＯ?，?－Ｔ—?ＬＵＭＯ?５—?ＬＵＭＯ??／ｔ?／?；ｗ?／?／ｌ??Ｅ，?＾?—ｈ〇ｍ〇?＆Ｉｈ?￣ｈ〇ｍ〇?—咖??ａ）?Ｇｒｏｕｎｄ?ｓｕｔｅ?ｂ）?Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?Ｒａｍａｎ?ｃ）?Ｃｈａｒｇｅ－ｔｒａｎｓｆｅｒ??ｃｈｅｍｉｃｉｌ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ??图１．４化学增强的不同类型机理示意图。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｉｎ?ＳＥＲＳ．［９］??１．２．２?ＳＥＲＳ检测的影响因素??综合上述增强机理以及人们在实验过程中的经验结果来看，分子的ＳＥＲＳ光??谱主要受以下因素强烈的影响：１）?ＳＥＲＳ活性基底；２）激发光的波长；３）分??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Simultaneous colorimetric determination of morphine and ibuprofen based on the aggregation of gold nanoparticles using partial least square[J]. Morteza Bahram,Tayyebeh Madrakian,Sakineh Alizadeh. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2017(06)
[2]基于便携拉曼光谱仪和双层纸芯片的头发皮质醇超高灵敏检测[J]. 高志刚,郑婷婷,邓九,李晓瑞,曲玥阳,陆瑶,刘婷娇,罗勇,赵伟杰,林炳承. 化学学报. 2017(04)
[3]表面增强拉曼散射光谱对人体尿液成份的初步研究（英文）[J]. 郑彬,董金超,苏立众,蒙萌,张月皎,李剑锋. 光谱学与光谱分析. 2016(06)
本文编号：2986640
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