论文部分内容阅读
高效液相色谱(HPLC)，液相色谱(LC)和气象色谱(GC)是持久性有机污染物质(POPs)的传统检测方法，由于这些方法普遍存在前处理繁琐、测定时间长、仪器昂贵等缺点，难以满足大通量快速检测的需要。表面增强拉曼散射(SERS)的发现极大提高了光谱的灵敏度，将拉曼检测扩展到微量、痕量分析领域，因其操作简单、检测迅速，在污染物快速检测方面有广泛的应用前景。本课题旨在将SERS技术应用于水体中持久性有机污染物的检测，实现该类物质的快速、便捷和廉价检测。
SERS信号好坏与检测基底密切相关，要求基底不但有高拉曼增强能力，而且具备良好的稳定性和选择性。石墨烯是一种具备多种优异的性能的二维平面材料，本论文研究了石墨烯衍生物与银纳米粒子的复合物的制备方法，并考察了这类基底的SERS性能及在POPs快速检测中的应用。
论文主要工作如下:
1)通过共价键将银纳米粒子组装到氧化石墨烯片(GO)表面，合成了一种具有优异表面增强拉曼散射效应的基底(GO/AgNPs)。GO具有极高的比表面积，可吸附大量的银纳米粒子。当银纳米粒子在GO上的形成一定的聚集态结构，产生拉曼热点。我们以4-巯基吡啶(4-MPY)为标记分子，考察了该复合物的SERS性能。结果显示，GO/AgNPs基底对4-MPY的增强因子可以达到5.04×107，检测限低于1nM。
2)以柠檬酸钠为还原剂，一步法制备了还原氧化石墨烯/银纳米粒子(rGO/AgNPs)复合物SERS基底，用于持久性有机污染物的检测。结果显示，添加十六烷基溴化铵(CTAB)，利用其碳氢长链与待测分子间的疏水相互作用可有效提高rGO/AgNPs基底对芘和苝分子的富集能力。实验条件优化后，芘分子和苝分子的检测限分别达到5×10-6 M和10-7 M。这种方法制备的基底在激光的照射下具有较好的稳定性，连续照射1h基底信号无明显下降趋势。