一種銀納米顆粒、sers活性基底及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銀納米顆粒、SERS活性基底及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)藥在蔬菜、水果等農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中用于預(yù)防、抑制或者消滅危害農(nóng)作物的有害生物和疾病，促進(jìn)了蔬果產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。但是，農(nóng)藥殘留會(huì)對(duì)食用者身體健康造成危害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成身體不適、嘔吐、腹瀉甚至導(dǎo)致死亡的嚴(yán)重后果。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，清水沖洗或者用洗潔精清洗都難以根除殘留在蔬果表面上的超標(biāo)農(nóng)藥，因此必須加強(qiáng)對(duì)蔬果表面農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，以確保蔬果消費(fèi)者的安全。
[0003]目前，蔬果農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、速測(cè)法等。這些檢測(cè)方法能夠得到較準(zhǔn)確的結(jié)果，但是，色譜法樣品前處理復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)且儀器條件要求高，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)、快速、大規(guī)模檢測(cè)的需要；而速測(cè)法雖然檢測(cè)速度快，但檢測(cè)的靈敏度低。
[0004]表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種在分子水平上表征吸附在貴金屬納米結(jié)構(gòu)表面物種的分析技術(shù)，具有檢測(cè)時(shí)間短、靈敏度高、可直接原位分析、水干擾小、檢測(cè)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境污染物檢測(cè)、表面科學(xué)及生物分析等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。研宄表明SERS現(xiàn)象主要來(lái)源于Au、Ag等貴金屬納米結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的局域電磁場(chǎng)增強(qiáng)作用或納米結(jié)構(gòu)表面與吸附分子之間的化學(xué)作用，因此，要實(shí)現(xiàn)SERS技術(shù)在實(shí)際檢測(cè)中廣泛應(yīng)用重要前提之一是制備高性能SERS活性基底。
[0005]傳統(tǒng)的制備SERS活性基底的方法主要有電化學(xué)沉積法、化學(xué)沉積法、真空蒸鍍法等。但通過(guò)這些方法制備的基底穩(wěn)定性及重復(fù)性差，難以應(yīng)用于檢測(cè)實(shí)際樣品。隨著納米材料制備技術(shù)的日益成熟，通過(guò)化學(xué)組裝、納米平板印刷、電子束光刻等方法制備的SERS活性基底不斷出現(xiàn)，利用這些方法制備的基底表面形貌高度有序，提高了分析結(jié)果的重復(fù)性。然而，這些方法大多依賴于專業(yè)的儀器設(shè)備、制備過(guò)程繁瑣、干擾因素多、且制備成本較高，這些不利因素限制了 SERS技術(shù)在實(shí)際檢測(cè)分析中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種銀納米顆粒及其制備方法與應(yīng)用，該銀納米顆粒可用于制備農(nóng)藥殘留檢測(cè)材料，或者可以用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種SERS活性基底及其制備方法與應(yīng)用，通過(guò)所制備得到的銀納米顆粒制備得到SERS活性基底，該SERS活性基底作為農(nóng)藥殘留檢測(cè)材料，可以快速、有效、準(zhǔn)確的對(duì)食品表面農(nóng)藥殘留含量進(jìn)行快速檢測(cè)。
[0008]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種銀納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0009]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%的硝酸銀溶液加熱至微沸，連續(xù)攪拌下逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的檸檬酸鈉水溶液，其中，所述硝酸銀溶液與檸檬酸鈉溶液的體積比為(45?55):1 ；
[0010]保持溶液繼續(xù)微沸20min后冷卻至室溫，得到棕灰色銀納米顆粒溶液。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述檸檬酸鈉水溶液的滴加速度為2秒/滴。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了上述銀納米顆粒在制備農(nóng)藥殘留檢測(cè)材料以及農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的應(yīng)用。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了一種SERS活性基底的制備方法，包括以下步驟:
[0014](I)將權(quán)利要求1或2中得到的銀納米顆粒溶液離心lOmin，移去上層清液，將下層高濃度銀納米顆粒溶液超聲5min，得到高濃度銀納米顆粒溶液；
[0015](2)將預(yù)處理后得到的功能化吸附載體加入到步驟⑴得到的高濃度銀納米顆粒溶液中，在室溫下靜置6h，取出后用擠壓的方式去除掉吸附載體中的水分，得到銀納米顆粒功能化的吸附載體；
[0016](3)將步驟(2)得到的銀納米顆粒功能化的吸附載體在30?40°C下進(jìn)行真空干燥，得到SERS活性基底。
[0017]優(yōu)選地，在步驟(I)中，所述離心的轉(zhuǎn)速為5500?6500rpm ；
[0018]優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述功能化吸附載體的預(yù)處理包括以下步驟:將干燥吸附載體加入到體積分?jǐn)?shù)為10%的3-巰丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，在室溫下孵化24h，移去3-巰丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液，將吸附載體用乙醇洗滌三次，然后在30?40°C溫度下鼓風(fēng)干燥，得到功能化吸附載體；其中，所述干燥吸附載體與3-巰丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量體積比為0.0lg: (8?12)mL。
[0019]優(yōu)選地，所述吸附載體為具有蓬松吸水性能的材料。
[0020]優(yōu)選地，所述吸附載體為棉花。
[0021]優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述擠壓為用兩干凈的玻璃片夾住吸附載體進(jìn)行擠壓。
[0022]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了上述SERS活性基底在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的應(yīng)用。
[0023]優(yōu)選地，上述SERS活性基底在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的應(yīng)用，通過(guò)在待測(cè)物表面滴加去離子水，再用所述SERS活性基底擦拭后，用便攜式拉曼光譜儀對(duì)SERS活性基底進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
[0024]相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的SERS活性基底制備過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)需昂貴先進(jìn)的儀器設(shè)備且價(jià)格便宜、可拋；制備的SERS活性基底增強(qiáng)效果好、重復(fù)性高、可一次使用且方便保存攜帶，能夠避免對(duì)不同蔬果樣品檢測(cè)時(shí)的交叉污染，有利于實(shí)驗(yàn)室外大批量蔬果樣品表面農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)及篩選。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明SERS活性基底的掃描電鏡圖片；
[0026]圖2是本發(fā)明SERS活性基底對(duì)水果表面殘留甲萘威的檢測(cè)譜圖；
[0027]圖3是本發(fā)明SERS活性基底的重復(fù)性檢測(cè)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030](I)將45mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%的硝酸銀溶液加熱至微沸，連續(xù)攪拌下以2秒/滴的速度逐滴加入ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的檸檬酸鈉水溶液；
[0031](2)保持溶液繼續(xù)微沸20min后冷卻至室溫，得到棕灰色銀納米顆粒溶液I。
[0032]實(shí)施例2
[0033](I)將55mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%的硝酸銀溶液加熱至微沸，連續(xù)攪拌下以2秒/滴的速度逐滴加入ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的檸檬酸鈉水溶液；
[0034](2)保持溶液繼續(xù)微沸20min后冷卻至室溫，得到棕灰色銀納米顆粒溶液2。
[0035]實(shí)施例3
[0036](I)將50mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%的硝酸銀溶液加熱至微沸，連續(xù)攪拌下以2秒/滴的速度逐滴加入ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的檸檬酸鈉水溶液；
[0037](2)保持溶液繼續(xù)微沸20min后冷卻至室溫，得到棕灰色銀納米顆粒溶液3。
[0038]實(shí)施例4
[0039