專利名稱：一種檢測(cè)三聚氰胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)方法，特別是關(guān)于一種檢測(cè)三聚氰胺的方法。
背景技術(shù)：
三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，微溶于水，主要作為生產(chǎn)三聚氰 胺甲醛樹脂的原料。最近，關(guān)于寵物食品、動(dòng)物飼料、小麥麩和其它含蛋白質(zhì)的日 常食物中含有三聚氰胺的消息，引起了人們對(duì)三聚氰胺的廣泛關(guān)注。由于人體攝入 三聚氰胺后，容易患上膀胱結(jié)石、腎部結(jié)石之類的疾病，嚴(yán)重者可能誘發(fā)膀胱癌。 因此，檢驗(yàn)食品中三聚氰胺的含量具有非常重大的意義。現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)僅僅限于中
高濃度三聚氰胺的檢測(cè)，而無(wú)法對(duì)微量三聚氰胺進(jìn)行檢測(cè)。1994年國(guó)際化學(xué)品安 全規(guī)劃署和歐洲聯(lián)盟委員會(huì)合編的《國(guó)際化學(xué)品安全手冊(cè)》第三巻和國(guó)際化學(xué)品安 全卡片說(shuō)明長(zhǎng)期或反復(fù)攝入三聚氰胺可能對(duì)腎與膀胱產(chǎn)生影響，容易導(dǎo)致結(jié)石。
因此即使是微量濃度的三聚氰胺，長(zhǎng)期攝入，也會(huì)對(duì)人體健康造成極大的損害。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種高靈敏度檢測(cè)三聚氰胺的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種檢測(cè)三聚氰胺的方法，它包 括以下步驟1)制備貴金屬納米點(diǎn)陣列；2)將待測(cè)樣品與銀膠混合，得到待測(cè)樣 品/銀膠混合液體；將該待測(cè)樣品溶液/銀膠混合液體置于步驟l)制備的貴金屬納 米點(diǎn)陣列上；3)利用SERS方法檢測(cè)步驟2)中貴金屬納米點(diǎn)陣列，如果檢測(cè)到的 SERS圖譜中出現(xiàn)了三聚氰胺的特征峰，則待測(cè)樣品中存在三聚氰胺。
所述貴金屬為銀。
在所述步驟1)中，貴金屬納米點(diǎn)陣列表面的銀納米點(diǎn)的直徑分布范圍為60 lOOnm。
在所述步驟2)中，銀膠中銀顆粒的粒徑為60 90nm。
在所述步驟2)中，SERS方法檢測(cè)所使用的拉曼光譜議的激光波長(zhǎng)為1064nm， 激光功率為150mW，分辨率為3cnT1。
所述貴金屬納米點(diǎn)陣列是由磁控濺射方法制備的。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法由于采用了 性質(zhì)穩(wěn)定、排列有序的貴金屬銀納米點(diǎn)陣列作為增強(qiáng)基底，還結(jié)合了高靈敏度的 SERS (Surface Enhanced Raman Scattering,表面增強(qiáng)拉曼散射)檢測(cè)方法，可以檢測(cè)到濃度為1X10—5mol/L和1Xl(Tmol/L的三聚氰胺，因此本發(fā)明方法檢測(cè) 的靈敏度高，準(zhǔn)確性高。2、由于本發(fā)明方法中利用了磁控濺射方法，在AA0 (Anodic Alumina Oxidation,多孔陽(yáng)極氧化鋁)模板孔洞內(nèi)沉積銀納米粒子得到了銀納米點(diǎn) 陣列，因此制備得到的銀納米點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)致密穩(wěn)定，且具有很好的重復(fù)性。3、由 于本發(fā)明方法制備出的銀納米點(diǎn)陣列性質(zhì)穩(wěn)定，可重復(fù)利用，因此本發(fā)明方法操作 簡(jiǎn)單，耗時(shí)少，成本低廉。本發(fā)明方法可以廣泛應(yīng)用于其它微量物質(zhì)的檢測(cè)中。


圖1是本發(fā)明方法中制備銀納米點(diǎn)陣列的原理圖 圖2是掃描電子顯微鏡測(cè)得的M0模板的俯視圖 圖3是掃描電子顯微鏡測(cè)得的銀納米點(diǎn)陣列的俯視圖 圖4是表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)測(cè)得的SERS圖譜
具體實(shí)施例方式
下面以貴金屬銀為例，闡明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明方法包括以下步驟
1)制備銀納米點(diǎn)陣列，其包括以下步驟
① 如圖1所示，將AA0模板1依次放入去離子水、酒精、丙酮、酒精、去離子
水中，分別浸泡20 50min，除去AA0模板1表面及其孔洞11中的雜物，待其自然 干燥后，放到磁控濺射設(shè)備中真空室4的加熱襯底架41上。將純度為99.9將的銀 耙2依次放入去離子水、酒精、丙酮、酒精、去離子水中，分別在超聲儀中超聲清 洗5 20min，去除銀靶2表面上的無(wú)機(jī)物和油脂等，待自然干燥后，放到磁控濺 射設(shè)備中真空室4的陰極靶位42上。上述磁控濺射儀器中的真空室4為陽(yáng)極，如 圖2所示，上述AA0模板1具有兩端通透的孔洞11，通過(guò)掃描電子顯微鏡測(cè)得孔 洞11的直徑范圍為60 100nm。
② 啟動(dòng)加熱襯底架41，對(duì)AA0模板1進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為380 50(TC，預(yù) 熱時(shí)間為90 150min。預(yù)熱結(jié)束后，通過(guò)加熱襯底架41將AAO模板1的溫度降至 350 400。C。
③ 如圖1所示，通過(guò)以下三步濺射法，將銀靶2中的銀粒子5沉積到AAO模板 1的孔洞11內(nèi)
第一步，往真空室4內(nèi)通入氬氣，使真空室4內(nèi)的氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定為0. 1 0. 2Pa， 使濺射電壓大小為250 320V，電流強(qiáng)度為0. 01 0. 03A，并使電壓和電流強(qiáng)度穩(wěn) 定，持續(xù)濺射時(shí)間為5 10min。
第二步，加大通入的氬氣流量，使真空室4內(nèi)的氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定為0.2 0.4Pa，使濺射電壓大小為350 450V，電流強(qiáng)度為0. 06 0. 09A，并使電壓和電流強(qiáng)度穩(wěn) 定，持續(xù)濺射時(shí)間為15 20min。
第三步，增大通入的氬氣流量，使真空室4內(nèi)的氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定為0. 5 0. 7Pa， 同時(shí)繼續(xù)加大真空室4和陰極耙42之間的直流電壓，使電壓大小為440 550V， 電流強(qiáng)度為O. 1 0.3A，并使電壓和電流強(qiáng)度穩(wěn)定，持續(xù)濺射時(shí)間為30 40min。
上述在真空室4和陰極靶42之間加上直流電壓后，形成一定強(qiáng)度的靜電場(chǎng)E。 真空室4內(nèi)的氬氣在靜電場(chǎng)E的作用下，電離并產(chǎn)生高速度的氬離子Ar+6和二次 電子7。高能量的Ar+在電場(chǎng)E的作用下加速飛向陰極耙42上的銀靶2，并以高能 量轟擊銀耙2，使銀耙2表面的銀粒子5轟擊出來(lái)，沉積在AAO模板1的孔洞11 內(nèi)。
④ 沉積完成后的AA0模板1進(jìn)行原位退火，退火溫度為350 40(TC，退火時(shí) 間為1 3h，從而AAO模板1的孔洞11內(nèi)的銀納米點(diǎn)晶化完全。
⑤ 將沉積完成的AAO模板1依序浸入濃度范圍為0. 05 0. lmol/L的NaOH溶液 和去離子水中，在NaOH溶液中浸泡時(shí)間為50 60min，在去離子水中浸泡時(shí)間為 10h 12h。以溶去MO模板l反面的部分氧化鋁，得到銀納米點(diǎn)陣列3，通過(guò)掃描 電子顯微鏡測(cè)得銀納米點(diǎn)陣列3表面的銀納米點(diǎn)的直徑分布范圍為60 100nm (如 圖3所示)。
2) 為了進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度，將銀膠分別與濃度為2Xl(T5mol/L和2X 1(Tmol/L的三聚氰胺水溶液按1:1的體積比充分混合，得到三聚氰胺/銀膠混合液 體，混合液體中的分別為1X10—5mol/L和1X10—7mol/L。銀膠可以采用化學(xué)還原方 法獲取，銀膠中銀顆粒的粒徑范圍為60 90nm。
3) 將步驟2)中的三聚氰胺/銀膠的混合液體置于銀納米點(diǎn)陣列3表面，待其 自然干燥。
4) 如圖4所示，利用SERS方法檢測(cè)步驟3)中銀納米點(diǎn)陣列3，得到d圖譜 和e圖譜，d圖譜為測(cè)得的濃度為1X10—、01/L三聚氰胺的SERS圖譜，e圖譜為 測(cè)得的濃度為1X KTmol/L三聚氰胺的SERS圖譜。將檢測(cè)到的d圖譜和e圖譜與 三聚氰胺固體拉曼圖譜(a圖譜)、銀膠在銀納米點(diǎn)陣列3的SERS圖譜(b圖譜) 及配制三聚氰胺溶液用的水在銀納米點(diǎn)陣列3的SERS圖譜(c圖譜)進(jìn)行比較、 分析。SERS方法檢測(cè)所使用的拉曼光譜議的激光波長(zhǎng)為1064nm,激光功率為150mW， 分辨率為3cnf1。
如圖4所示，與a圖譜中顯現(xiàn)的三聚氰胺特征峰對(duì)比，b圖譜和c圖譜均無(wú)特 征峰出現(xiàn)，而d圖譜和e圖譜均顯現(xiàn)有三聚氰胺特征峰，說(shuō)明本發(fā)明方法可以將濃
5度為1X10—Smol/L和1Xl(Tmol/L的三聚氰胺檢測(cè)出來(lái)。
現(xiàn)以e圖譜為例，計(jì)算激光光斑范圍內(nèi)三聚氰胺的分子數(shù)，其計(jì)算過(guò)程如下 e圖譜對(duì)應(yīng)的三聚氰胺濃度為1Xl(Tmol/L，一滴三聚氰胺/銀膠混合物液體的 體積為5X10—5L， 一滴混合物液體滴在納米線陣列3上產(chǎn)生的面積為lcm2， 一滴混 合物液體中三聚氰胺的物質(zhì)量為lX10-7mol/LX5X10—5L=5X10-12mol。由于激光器 聚焦后的激光光斑半徑大約為2.5X10—4cm，則激光光斑的面積為1.96X 10—7cm2=1.96X 107 nm2。那么，激光光斑范圍內(nèi)三聚氰胺分子數(shù)為1. 96X 10—7X [ (5 X 10—12X6.02X 1023) /1]^5.9X105個(gè)，而估算一個(gè)三聚氰胺分子面積為0. 75nm2， 則激光光斑范圍內(nèi)三聚氰胺分子面積總和為4. 425X 105 nm2 ，小于激光光斑面積 1.96X107 nm2。因此，e圖譜中的三聚氰胺分子是平鋪在表面增強(qiáng)基底上，這進(jìn)一 步表明本發(fā)明方法可以用于高靈敏度檢測(cè)，甚至實(shí)現(xiàn)亞單層量級(jí)的檢測(cè)。
權(quán)利要求
1、一種檢測(cè)三聚氰胺的方法，它包括以下步驟1)制備貴金屬納米點(diǎn)陣列；2)將待測(cè)樣品與銀膠混合，得到待測(cè)樣品/銀膠混合液體；將該待測(cè)樣品溶液/銀膠混合液體置于步驟1)制備的貴金屬納米點(diǎn)陣列上；3)利用SERS方法檢測(cè)步驟2)中貴金屬納米點(diǎn)陣列，如果檢測(cè)到的SERS圖譜中出現(xiàn)了三聚氰胺的特征峰，則待測(cè)樣品中存在三聚氰胺。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述貴金屬為銀。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在所述步驟l)中，貴金屬納米 點(diǎn)陣列表面的銀納米點(diǎn)的直徑分布范圍為60 100nm。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述步驟1)中，貴金屬納米 點(diǎn)陣列表面的銀納米點(diǎn)的直徑分布范圍為60 100nm。
5、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于在所述步驟2)中， 銀膠中銀顆粒的粒徑為60 90nm。
6、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于在所述步驟2)中， SERS方法檢測(cè)所使用的拉曼光譜議的激光波長(zhǎng)為1064nm，激光功率為150mW，分 辨率為3cm—'。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在所述步驟2)中，SERS方法檢 測(cè)所使用的拉曼光譜議的激光波長(zhǎng)為1064nm，激光功率為150mW，分辨率為3cm—、
8、 如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的方法，其特征在于所述貴金屬納 米點(diǎn)陣列是由磁控濺射方法制備的。
9、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述貴金屬納米點(diǎn)陣列是由磁控 濺射方法制備的。
10、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述貴金屬納米點(diǎn)陣列是由磁控 濺射方法制備的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)三聚氰胺的方法，它包括以下步驟1)制備貴金屬納米點(diǎn)陣列；2)將待測(cè)樣品與銀膠混合，得到待測(cè)樣品/銀膠混合液體；將該待測(cè)樣品溶液/銀膠混合液體置于步驟1)制備的貴金屬納米點(diǎn)陣列上；3)利用SERS方法檢測(cè)步驟2)中貴金屬納米點(diǎn)陣列，如果檢測(cè)到的SERS圖譜中出現(xiàn)了三聚氰胺的特征峰，則待測(cè)樣品中存在三聚氰胺。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，耗時(shí)少，成本低廉，可以廣泛應(yīng)用于其它微量物質(zhì)的檢測(cè)中。
文檔編號(hào)G01N21/65GK101561397SQ200910085489
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者雅 張, 張利勝, 炎 方 申請(qǐng)人:首都師范大學(xué)