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农药是天然或人工合成的化合物,用来保护农作物免受病虫以及杂草等的侵害,在农业的发展中占据着重要的位置。但过度使用农药,会使果蔬及其制品中的农药残留量超标,经食物链危害人们的健康。为了保证食品的安全供应,对食品中农药残留的检测是非常必要的。表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术具有检测速度快,灵敏度高,样品前处理简单等潜在优点,近几年来被广泛用于环境、食品以及生物医药等领域。本文制备了两种复合SERS基底,探究不同基底和不同样品前处理方法对果汁中福美双和噻菌灵SERS检测结果的影响,并结合化学计量学法对果汁中福美双和噻菌灵的残留进行定性和定量分析。首先,利用种子生长法制备了Au@Ag纳米粒子溶胶,通过紫外-可见光谱法和透射电镜对其光学特性和表面形貌进行表征,结果表明粒子的粒径随着Ag/Au物质的量之比的增加逐渐增大,经计算三种Au@Ag纳米粒子的平均粒径分别为36±5、62±7和85±10 nm。其次,以福美双和噻菌灵作为探针分子,上述三种粒径的Au@Ag纳米粒子为纳米基底,对其SERS增强效果进行研究。根据目标分析物特征峰的峰强弱,分别筛选出适合福美双和噻菌灵SERS检测的基底,结果表明这两种农药的最适基底是粒径为62±7 nm的Au@Ag纳米粒子。在此基础上,进一步研究了Au@Ag纳米粒子溶胶与福美双/噻菌灵溶液混合的比例(v∶v)对SERS检测结果的影响,结果表明胶药比为1∶2时,福美双的SERS检测效果最佳;而当胶药比为1∶1时,噻菌灵的SERS检测效果最佳。在最佳条件下,福美双和噻菌灵标准溶液的最低可检出浓度分别为2.5 ng/m L和50 ng/m L。分别利用直接检测法和通过改进的Qu ECh ERS(quick,easy,cheap,effective,rugged,safe)法对苹果汁进行处理,再用SERS技术检测苹果汁中福美双和噻菌灵的残留。对于福美双来说,利用直接检测法对苹果汁中福美双的最低可检出浓度为25 ng/m L,该方法无需样品前处理,检测速度非常快(10分钟左右)。而通过改进的Qu ECh ERS法对苹果汁进行处理后,福美双的最低可检出浓度为2.5 ng/m L,该法可获得较低的检出浓度,速度快(25分钟左右),且其偏最小二乘(partial least squares,PLS)模型显示了较好的定量分析能力(R~2=0.993,RMSE=2.73 ng/m L,RPD=12.4)。这两种方法的最低可检出浓度均远低于国标规定的最大残留限量(5000 ng/m L),意味着方法的可行性。但对于噻菌灵来说,利用直接检测法无法测到低于国标规定的最大残留限量(3000 ng/m L),这可能是因为未经前处理的苹果汁中含有大量非目标物质,对噻菌灵的SERS检测造成了较大的干扰。因此,进一步探究了苹果汁中主要有机成分(葡萄糖、果糖、蔗糖、果胶、苹果酸和柠檬酸)对噻菌灵SERS检测的影响。结果表明糖和酸都会影响噻菌灵的SERS信号,但每种成分的影响程度不同,其中,果胶对噻菌灵的SERS检测过程影响最大。利用改进的Qu ECh ERS法对苹果汁进行处理后,噻菌灵的最低可检出浓度为250 ng/m L,低于国标规定,满足检测要求,其PLS模型(R~2=0.987,RMSE=193 ng/m L,RPD=8.82)也展现了该方法对苹果汁中的噻菌灵残留有较好的定量分析能力。最后,尝试结合氧化石墨烯与Au@Ag纳米粒子,通过自组装法合成了较为均匀的固体复合基底Au@Ag纳米粒子-氧化石墨烯。通过控制粒子的粒径大小和氧化石墨烯水溶液的浓度,来调节Au@Ag纳米粒子在氧化石墨烯上的负载量以及聚集状态,以获得更强的SERS信号。结果表明当Au@Ag纳米粒子的粒径为62±7 nm,氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1 mg/m L时对福美双的SERS增强效果最佳。在最优条件下,对福美双标准溶液的最低可检出浓度为10 ng/m L,福美双四个主要特征峰的拉曼强度与其标准溶液浓度之间具有较好的线性关系(R~2=0.978-0.996,RMSE=123-283 ng/m L,RPD=6.77-15.6)。将优化后的Au@Ag纳米粒子-氧化石墨烯复合基底用于苹果汁和葡萄汁中福美双残留的快速检测。结果表明,未经任何前处理,直接利用SERS检测苹果汁和葡萄汁中福美双的残留,其最低可检出浓度分别为50 ng/m L和100 ng/m L,且四个主要特征峰的拉曼强度与果汁中福美双的浓度呈线性相关(苹果汁:R~2=0.956-0.984,RMSE=240-400 ng/m L,RPD=4.79-7.96;葡萄汁:R~2=0.939-0.985,RMSE=234-477 ng/m L,RPD=4.01-8.17)。尽管该固体复合基底对于福美双的SERS增强效果不如Au@Ag纳米粒子溶胶,但其纳米粒子分布的均匀性较好且便于携带。综上所述,本文制备并筛选出SERS增强效果好的Au@Ag纳米粒子和均匀性较好且便于携带的固体复合基底Au@Ag纳米粒子-氧化石墨烯,通过优化SERS检测条件,达到对果汁中福美双和噻菌灵进行快速检测的目的。本论文的研究结果可为其它农药残留的检测提供依据。