基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法，包括以下步骤：S1：制备SERS基底；S2：绘制甲硫醚与2,4

【技术实现步骤摘要】
基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法


[0001]本专利技术属于异味物质检测领域，具体涉及一种基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法。

技术介绍

[0002]嗅味是全球淡水湖泊中普遍存在的问题，解决水体中难闻的味觉和气味问题是全球都在关注和努力实现的重要议题。在众多嗅味物质中，土臭素和2
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甲基异冰片是被最为广泛研究的对象。β
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环柠檬醛、苯酚类物质和硫醚类物质等挥发性有机物近年来也受到越来越多的关注。这些化学物质在目前的检测手段主要有训练有素的分析人员的感官评估法、气相色谱与质谱联用(GC
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MS)等方法。感官评估法需要提前投入大量时间和精力来培养专门人员，且不同分析人员在进行嗅味评估时带有主观差异性，准确度较低；GC/MS联用法选择性好且准确度高，但极其耗时，且需要繁琐的样品预处理过程。因此，为了实现对异味物质高效、快速的检测，有必要使用新的检测手段。
[0003]SERS技术是一种较新的快速检测方法。当分析物被吸附在具有粗糙表面的纳米级贵金属表面时，其表面的拉曼散射信号会得到大幅度增强。不同形态与组成的拉曼基底会表现出不同的SERS性能，从而影响SERS的检测能力。纳米金与纳米银是贵金属中最为常用的拉曼基底材料，前者更易合成与控制形貌，后者的拉曼灵敏性更强。
[0004]异味物质作为易挥发的有机物质，在被贵金属基底吸附的同时，由于体系是开放，容易从材料表面脱落逃逸，使得分析物信号强度低。因此，需要开发一种具有强吸附能力和保留能力的纳米材料，以实现对异味物质更高效的富集。
[0005]双金属氢氧化物(LDH)属于金属有机框架(MOF)的一种衍生物。它在保持MOF在耐高温、易吸附等方面的优异性能的同时又具有独特的片层笼状结构，可以在吸附易挥发有机物的同时增加有机物溢出的路径阻碍，从而更好的保存易挥发有机物。一些研究者将其与纳米碳材料进行复合，已达到对有机物的更高效富集。例如Mina等人合成了CoZnAl
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层状双氢氧化物/氧化石墨烯复合材料，用于亚甲基蓝的去除。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法，以实现对水中甲硫醚和2,4
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二叔丁基苯酚的快速同时检测。
[0007]为了实现以上专利技术目的，本专利技术提供了一种基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：制备SERS基底：首先合成核壳结构的Au@Ag NPs，然后合成Ag NPs@CoNi
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LDH@GO，接着在模具滴涂Au@Ag NPs的乙醇分散液，风干后滴涂一层Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液，待自然风干后取下模具，即得SERS基底；
[0009]S2：绘制甲硫醚与2,4
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二叔丁基苯酚标准曲线：以乙醇作为溶剂，配置一系列浓度
的标准甲硫醚和2,4
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二叔丁基苯酚溶液，将系列浓度的两种分析物标准溶液分别与步骤S1制得的SERS基底进行孵育与检测，得到各自的SERS光谱图，选取位移为690cm
‑1左右处的拉曼峰为甲硫醚的特征峰，1350cm
‑1左右处的峰为2,4
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二叔丁基苯酚的特征峰，每个数据平行重复测量3次，绘制特征峰强度与分析物浓度的关系曲线；
[0010]S3：水样中异味物质的检测：将待测水样浸没步骤S1制得的SERS基底并置于密闭实验小室中，在40℃条件下孵育10min，结束后进行SERS检测，得到SERS光谱图；利用此光谱图中特征峰的比对可判断水样中是否含有目标分析物；利用步骤S2得到的两种分析物的标准工作曲线可计算水样中分析物的浓度。
[0011]相比于现有技术，本专利技术将银包金纳米粒子(Au@Ag NPs)作为初始拉曼基底，然后在其表面覆盖一层银纳米粒子@钴镍
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双氢氧化物@氧化石墨烯(Ag NPs@CoNi
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LDH@GO)作为混合型SERS基底，利用该SERS基底对污染物进行SERS检测，从而建立两种目标物的标准曲线，然后对待测水样进行SERS检测，再利用标准工作曲线进行计算，以实现对水中甲硫醚和2,4
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二叔丁基苯酚的快速同时检测。该检测方法可以同时对水体中的甲硫醚和2,4
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二叔丁基苯酚两种异味物质进行快速检测，且准确性和检测效率较高。
[0012]优选地，步骤S1包括以下步骤：
[0013]S1a：合成核壳结构的Au@Ag NPs；
[0014]S1b：合成Ag NPs；
[0015]S1c：合成Ag NPs@CoNi
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LDH：合成Ag NPs@ZIF
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67，然后将其分散在乙醇中，加入Ni(NO3)2·
6H2O，将混合溶液置于85℃水浴加热搅拌1h，直至溶液呈绿色，离心收集沉淀并在50℃下干燥12h，得到产物Ag NPs@CoNi
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LDH；
[0016]S1d：合成Ag NPs@CoNi
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LDH@GO：将步骤S1c制得的Ag NPs@CoNi
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LDH分散于乙醇中，加入2mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后将混合溶液置于60℃水浴加热并剧烈搅拌2h，离心收集沉淀并用乙醇洗涤，再重新分散于乙醇中，即得Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液；
[0017]S1e：制备SERS基底：在模具滴涂步骤S1a制得的Au@Ag NPs的乙醇分散液，风干后滴涂一层步骤S1d制得的Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液，待自然风干后取下模具，即得SERS基底。
[0018]优选地，步骤S1c中采用以下步骤合成Ag NPs@ZIF
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67：将2
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甲基咪唑溶解于甲醇中，加入步骤S1b制得的Ag NPs，超声30min；随后，将Co(NO3)2·
6H2O溶解于甲醇中，并注入2
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甲基咪唑溶液中；室温下将混合溶液搅拌2h，反应结束后，在5000rpm、5min条件下离心5次，收集沉淀后在50℃下干燥12h，得到Ag NPs@ZIF
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67。
[0019]优选地，步骤S1a包括以下步骤：采用柠檬酸盐还原法制备Au NPs；然后加入1％的柠檬酸三钠溶液，震荡10min；加入浓度为10mM的抗坏血酸溶液，随后在震荡条件下缓慢滴入10mM的硝酸银溶液；滴加结束后继续震荡20min，即可得到核壳结构的Au@Ag NPs。
[0020]优选地，步骤S1b包括以下步骤：在室温下将PVP溶解在乙二醇中，然后置于160℃油浴中加热并搅拌；随后将AgNO3溶解于乙二醇，缓慢滴加至PVP溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于新型SERS基底的同时检测两种异味物质的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：制备SERS基底：首先合成核壳结构的Au@Ag NPs，然后合成Ag NPs@CoNi
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LDH@GO，接着在模具滴涂Au@Ag NPs的乙醇分散液，风干后滴涂一层Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液，待自然风干后取下模具，即得SERS基底；S2：绘制甲硫醚与2,4
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二叔丁基苯酚标准曲线：以乙醇作为溶剂，配置一系列浓度的标准甲硫醚和2,4
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二叔丁基苯酚溶液，将系列浓度的两种分析物标准溶液分别与步骤S1制得的SERS基底进行孵育与检测，得到各自的SERS光谱图，选取位移为690cm
‑1左右处的拉曼峰为甲硫醚的特征峰，1350cm
‑1左右处的峰为2,4
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二叔丁基苯酚的特征峰，每个数据平行重复测量3次，绘制特征峰强度与分析物浓度的关系曲线；S3：水样中异味物质的检测：将待测水样浸没步骤S1制得的SERS基底并置于密闭实验小室中，在40℃条件下孵育10min，结束后进行SERS检测，得到SERS光谱图；利用此光谱图中特征峰的比对可判断水样中是否含有目标分析物；利用步骤S2得到的两种分析物的标准工作曲线可计算水样中分析物的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤：S1a：合成核壳结构的Au@Ag NPs；S1b：合成Ag NPs；S1c：合成Ag NPs@CoNi
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LDH：合成Ag NPs@ZIF
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67，然后将其分散在乙醇中，加入Ni(NO3)2·
6H2O，将混合溶液置于85℃水浴加热搅拌1h，直至溶液呈绿色，离心收集沉淀并在50℃下干燥12h，得到产物Ag NPs@CoNi
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LDH；S1d：合成Ag NPs@CoNi
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LDH@GO：将步骤S1c制得的Ag NPs@CoNi
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LDH分散于乙醇中，加入2mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后将混合溶液置于60℃水浴加热并剧烈搅拌2h，离心收集沉淀并用乙醇洗涤，再重新分散于乙醇中，即得Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液；S1e：制备SERS基底：在模具滴涂步骤S1a制得的Au@Ag NPs的乙醇分散液，风干后滴涂一层步骤S1d制得的Ag NPs@CoNi
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LDH@GO的乙醇分散液，待自然风干后取下模具，即得SERS基底。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤S1c中采用以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓燕，余广卓，杜永亮，李冰红，李汉杰，
申请(专利权)人：佛山市高明佛水供水有限公司，
类型：发明
国别省市：