SERS活性的氧化石墨烯-贵金属复合结构的制备及其在农药检测中的应用

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joelin0725
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随着农药污染越来越引起人们的重视,农药的检测也变得越来越重要。通过SERS技术,发展用于检测农药的活性基底,打开了检测农药的新途径。本文通过静电自组装的方法分别在衬底上和溶液中制备了氧化石墨烯-贵金属的复合结构,能够实现对二硫代氨基甲酸类农药实现灵敏检测。   第一章,主要介绍了SERS的相关背景知识和未来的发展方向。另一方面介绍了氧化石墨烯的基本性质和在分析科学中应用。   第二章,我们报道了一种基于石墨烯嵌入的三明治结构拉曼活性衬底,来达到超敏感的拉曼信号读出效果。使用这种新颖的三明治结构作为拉曼基底,由于大量的拉曼热点存在和氧化石墨烯片的特殊结构,分析物的拉曼信号被大大的增强。这些特点使得这种三明治结构在提高拉曼读出的灵敏度、重复性和可靠性方面可以成为一种理想的SERS衬底。这种三明治结构对罗丹明-6G(R6G)的增强因子(EF)可以达到7.0×107,并且能够检测葡萄汁中的农药福美双,检测限可以达到0.1μM(0.03 ppm),远远低于美国环境保护协会的规定的最大残留量7 ppm。这种石墨烯嵌入的三明治结构能够选择性的检测二硫代化合物。这种三明治结构能够检测果汁和湖水中的农药残留,并且不需要预处理。而且,这种石墨烯增强的拉曼光谱技术为原位检测和评估农产品和环境中的农药残留的实际应用提供了可能。   第三章,报道了一种在溶液中通过静电自组装的方法制备氧化石墨烯-银的复合结构。通过在带负电荷的氧化石墨烯片上修饰带有正电的阳离子聚合物,使其表面带有正电荷。再将修饰了PEI的氧化石墨烯与带负电的银溶胶自组装,制备出了具有对福美双有良好相应的SERS基底,其对福美双的检测限可以达到1×10-8 M。这种基底对福美双的灵敏度远远高于单纯的银溶胶,因此可以作为检测福美双的良好基底。
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