logo好方法网

一种Au-Ag纳米链复合材料SERS基底及其制备方法和应用


技术摘要:
本发明提供了一种Au‑Ag纳米链复合材料SERS基底及其制备方法和应用,涉及农药检测领域。本发明提供了Au‑Ag纳米链复合材料SERS基底的制备方法和制备得到的Au‑Ag纳米链复合材料SERS基底,以及利用所述SERS基底检测草甘膦的方法。本发明的检测方法基于抑制纳米酶抑制剂  全部
背景技术:
草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂,对多年生根杂草非常有效,广泛用 于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。主要抑制植物体内的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,从而抑 制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质合成受到干扰,导致植物死亡。 草甘膦是目前广泛使用的多类除草剂中的有效活性成分,在欧盟已被监管使用, 同时世界卫生组织国际癌症研究机构将草甘膦列为2A类致癌物。目前草甘膦的检测方法主 要有HPLC、GC、LC-MS/MS和电化学检测法等。但是上述方法都具有检出限高和灵敏度低的缺 陷,而SERS检测方法具有灵敏度高、方法简单和成本低廉的优点,如何利用SERS检测草甘膦 的含量,则成为一个新兴研究课题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种Au-Ag纳米链复合材料SERS基底及其制备 方法和应用,可建立抑制纳米酶抑制剂的草甘膦间接SERS检测方法,成本低廉、检测范围 宽、检出限低等优点,有望实现对草甘膦分子的灵敏检测。 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案: 本发明提供了一种Au-Ag纳米链复合材料SERS基底的制备方法,包括以下步骤: (1)将硝酸银水溶液、柠檬酸三钠水溶液、硼氢化钠水溶液与水混合后,搅拌得Ag核溶液;所 述混合时硝酸银水溶液、柠檬酸三钠水溶液和硼氢化钠水溶液中硝酸银、柠檬酸三钠和硼 氢化钠的摩尔比为1:1:6; (2)将所述Ag核溶液与HAuCl4水溶液边搅拌边混合,加热至沸腾后,加入抗坏血酸 水溶液,持续沸腾10min,冷却得Au-Ag纳米链复合材料SERS基底。 优选的,步骤(1)中所述硝酸银水溶液、柠檬酸三钠水溶液、硼氢化钠水溶液的总 体积与水的体积比为6.5:100。 优选的,所述硝酸银水溶液、柠檬酸三钠水溶液、硼氢化钠水溶液的体积比为1:1: 24;所述硝酸银水溶液中硝酸银的浓度为0.1M,所述柠檬酸三钠水溶液中柠檬酸三钠的浓 度为0.1M,所述硼氢化钠水溶液中硼氢化钠的浓度为25mM。 优选的,步骤(2)中所述Ag核溶液、HAuCl4水溶液和抗坏血酸水溶液的体积比为 25:24:(2~10);所述HAuCl4水溶液中HAuCl4的浓度为0.465mM,所述抗坏血酸水溶液中抗坏 血酸的浓度为0.1M。 优选的,所述Ag核溶液、HAuCl4水溶液和抗坏血酸水溶液的体积比为25:24:6。 本发明还提供了利用上述制备方法制备得到的Au-Ag纳米链复合材料SERS基底, 所述Au-Ag纳米链复合材料SERS基底具有纳米的链状结构,在目标反应体系中只对氧化产 3 CN 111590085 A 说 明 书 2/5 页 物OxTMB有SERS信号,对TMB无SERS信号。 本发明还提供了所述Au-Ag纳米链复合材料SERS基底在检测草甘膦中的应用。 本发明还提供了一种基于所述Au-Ag纳米链复合材料SERS基底的检测草甘膦的方 法,包括以下步骤:(a)将0.5mL  1wt%HAuCl4和49.5mL水混合后加热至沸腾,再加入0.75mL  1wt%的柠檬酸钠水溶液,沸腾20min后,得AuNPs溶液;所述加热过程中伴随持续搅拌; (b)将沸腾的所述AuNPs溶液与1mL  0 .1M抗坏血酸水溶液和1 .25mL  1wt% H2PtCl6.6H2O溶液混合后,沸腾20min,冷却得Au-Pt纳米酶溶液; (c)将所述Au-Pt纳米酶溶液与醋酸钠缓冲溶液、半胱氨酸溶液、硫酸铜溶液和草 甘膦溶液混合孵育1h,加入TMB显色剂孵育显色,得抑制体系;所述Au-Pt纳米酶溶液与醋酸 钠缓冲溶液、半胱氨酸溶液、硫酸铜溶液和草甘膦溶液的体积比为50:1000:10:10:1000;所 述醋酸钠缓冲溶液的浓度为50mM,所述半胱氨酸溶液的浓度为5mM,所述硫酸铜溶液的浓度 为5mM; (d)将所述抑制体系与Au-Ag纳米链复合材料SERS基底溶液混合后进行SERS测试, 强度100%,积分时间7500ms;以草甘膦浓度的对数值为横坐标,以1605cm-1处的OxTMB特征 峰的峰值作为纵坐标绘制标准曲线,利用所述标准曲线测算草甘膦浓度;所述抑制体系与 Au-Ag纳米链复合材料SERS基底溶液的体积比为1:4。 优选的,步骤(d)所述标准曲线为Y=5160.83X 43858.30,R2=0.995。 本发明提供了一种Au-Ag纳米链复合材料SERS基底的制备方法,利用所述制备方 法制备得到的Au-Ag纳米链复合材料SERS基底,能够克服Au和Ag纳米颗粒容易团聚的弊端, 稳定性更强,制备出的特殊形貌的Au-Ag复合纳米材料(具有纳米的链状结构),其增强效果 优于单一的Au和Ag纳米颗粒,在目标反应体系中只对氧化产物OxTMB有SERS信号,对TMB无 SERS信号,可以避免TMB所产生的偏好干扰。 本发明还提供了所述Au-Ag纳米链复合材料SERS基底在检测草甘膦中的应用,以 及具体的检测方法,以基于抑制纳米酶抑制剂的活性为原理,半胱氨酸可以抑制Au-Pt纳米 酶的活性,通过草甘膦络合二价铜离子再络合半胱氨酸,进而减弱半胱氨酸的抑制作用,再 通过纳米酶催化TMB显色,用SERS测氧化产物OxTMB的信号从而间接定量草甘膦的含量。利 用本发明所述检测方法,检测线性范围为1000ppm~10ppb,LOD值为5ppb,具有成本低廉、检 测范围宽、检出限低等优点,有望实现对草甘膦分子的灵敏检测。 附图说明 图1为Au-Ag纳米链复合材料SERS基底的透射电镜结构图,其中左侧图为50nm下的 链状结构,右侧图为20nm下的局部放大图; 图2为不同组分加入抑制体系中,对SERS信号的影响; 图3为SERS测试的标准曲线,其中上图为加入不同浓度草甘膦的SERS谱图;下图为 将横坐标浓度取对数再与1605cm-1处SERS强度绘制出的标准曲线。
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏