一種AgVO₃納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法，提供了一種復(fù)合SERS基底，包括納米帶和金屬納米粒子，其中該納米帶為AgVO3，表面吸附Ag納米粒子。該復(fù)合SERS基底的制備方法包括以下步驟：1）AgVO3納米帶的制備；2） 取所得的AgVO3納米帶超聲分散在含有還原劑的水溶液中，攪拌1?12小時；3）離心分離納米帶并重新超聲分散在AgVO3溶液中，靜置12~24小時，即獲得。相對于粉體SERS基底，本發(fā)明提供的AgVO3 /Ag納米復(fù)合物中Ag納米粒子的位置和相對距離固定，不會發(fā)生聚集現(xiàn)象，有利于活性的保持；相對于激光刻蝕的基底來說，本發(fā)明提供的基底制備方法簡便、易得、不需要特殊的設(shè)備，更容易推廣。
【專利說明】
一種AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[000?]本發(fā)明屬于納米材料制備和食品安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種AgV03納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]“民以食為天，食以安為先”，食品安全問題關(guān)系到人民群眾的切身利益。改革開放以來，我國食品行業(yè)快速發(fā)展，在我國國民經(jīng)濟中，食品工業(yè)已成為第一大產(chǎn)業(yè)，食品總量穩(wěn)步上升，食品種類日益多樣化。但接連不斷的惡性食品安全事件讓人膽戰(zhàn)心驚，食之難安，嚴(yán)重影響了人民的幸福感和安全感，也損害了政府的公信力，這促使國家不斷地加大食品安全的監(jiān)管力度，將食品安全問題上升到國家公共安全的高度。即便如此，還是有大量的不法分子鋌而走險，每一年都會有令人驚恐的食品安全問題被披露出來，甚至有愈演愈烈之勢，究其原因，除了生產(chǎn)企業(yè)黑心逐利、食品流通環(huán)節(jié)經(jīng)營秩序不規(guī)范、食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系滯后、有關(guān)部門監(jiān)管不力、食品安全保障隊伍素質(zhì)有待提高等因素外，缺乏簡便、快捷、可實現(xiàn)高通量現(xiàn)場檢測的技術(shù)手段也是不可忽視的一個重要因素。
[0003]傳統(tǒng)的檢測技術(shù)基本都依賴于大型的色譜或光譜設(shè)備，都離不開實驗室檢測，這些技術(shù)都很難及時、快速地從各個環(huán)節(jié)監(jiān)控食品安全狀況，發(fā)展快速、方便、準(zhǔn)確、靈敏且可現(xiàn)場化的食品安全分析檢測技術(shù)在未來的實際應(yīng)用中具有重要的意義。表面增強拉曼光譜(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)技術(shù)是基于被測分子吸附在某些經(jīng)特殊處理、具有納米結(jié)構(gòu)的金屬表面具有極強拉曼散射增強效應(yīng)的分子振動光譜技術(shù)。因SERS技術(shù)具有前處理簡單、操作簡便、檢測時間短、靈敏度高等優(yōu)點，為食品及其他復(fù)雜體系中痕量化學(xué)物的檢測提供了一個新的極具潛力的工具，在食品安全檢測領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0004]SERS技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的前提是選擇性好、靈敏度高的納米基底的制備，傳統(tǒng)的SERS納米基底都是貨幣金屬的納米粉體或溶膠，雖然能夠與目標(biāo)分子進(jìn)行充分接觸，但從形成SERS熱點的角度來說并不利于獲得最佳的檢測效果。這是因為形成熱點需要納米粒子間的距離以小于10納米為佳，但自由顆粒間的距離很難控制的如此精準(zhǔn)，因此產(chǎn)生了許多利用激光刻蝕方法獲得陣列式SERS基底的報道，但這些方法要求制備設(shè)備精密，生產(chǎn)成本較高。
[0005]為了解決上述問題，已提出了通過半導(dǎo)體表面生長一層金屬納米粒子做SERS納米基底，如現(xiàn)有文獻(xiàn)“ZnO/Ag復(fù)合基底材料及蛋白質(zhì)SERS的研究”采用了一種原位還原方法，硝酸銀溶液在ZnO微球表面被還原成銀納米粒子，從而得到了 ZnO/Ag復(fù)合微球，研究了對巰基苯胺分子吸附在ZnO/Ag表面的SERS。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供一種制備方便、易得的一種新的AgVO3納米帶的制備方法和一種新的AgV03納米帶/ Ag納米粒子復(fù)合物的制備方法。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的方案為:
一種復(fù)合SERS基底，包括納米帶和金屬納米粒子，其特征在于:該納米帶為AgV03，表面吸附Ag納米粒子。
[0008]上述AgVO3納米帶上所生長的Ag納米粒子尺寸約為10納米，相互間距大部分小于10納米。
[0009]—種可用于食品安全痕量檢測的AgV03納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法，包括以下步驟:
AgVO3納米帶的制備:在去離子水中加入濃硝酸，然后加入NH4VO3攪拌溶解，再加入AgVO3，并于160?200 °C的恒溫環(huán)境中反應(yīng)6?24小時，即得納米帶，以濃硝酸做輔助，溶液可反應(yīng)更均勻；
取上述所得的AgVO3納米帶超聲分散在含有還原劑的水溶液中，攪拌1-12小時；
離心分離納米帶并重新超聲分散在AgVO3溶液中，靜置12?24小時，即獲得。
[0010]作為優(yōu)選，上述還原劑為α-氨基丙酸，且α-氨基丙酸的水溶液的濃度在1.8X 10-3?3.6X 10-3 g.mL-1 之間。
[0011]作為優(yōu)選，上述AgVO3溶液的濃度范圍為0.01?0.04 mol.L-1。
[0012]上述復(fù)合SERS基底具有良好活性，可以廣泛應(yīng)用于各種食品違禁添加劑和其他有機物的痕量檢測。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的優(yōu)點在于:
1、相對于粉體SERS基底，本發(fā)明提供的AgVO3 /Ag納米復(fù)合物中Ag納米粒子的位置和相對距離固定，不會發(fā)生聚集現(xiàn)象，有利于活性的保持;相對于激光刻蝕的基底來說，本發(fā)明提供的基底制備方法簡便、易得、不需要特殊的設(shè)備，更容易推廣。
[OOM] 2、采用硝酸輔助，均勻的反應(yīng)溶液。
[0015]3、以α-氨基丙酸為還原劑制備AgV03/Ag納米復(fù)合物。
[0016]【附圖說明】:
圖1 AgVO3納米帶的掃描電子顯微鏡鏡圖像圖2 AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物的掃描電子顯微鏡圖像圖3 AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物做基底檢測對巰基苯甲酸獲得的SERS增強譜圖圖4 AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物做基底檢測孔雀石綠獲得的SERS增強譜圖。
具體實施例
[0017]以下結(jié)合附圖和實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
實施例1
(1)量取15mL去離子水加入50 mL的燒杯中，然后加入I mL的69.2%的濃硝酸，攪拌半分鐘后加入0.15 g NH4VO3,在磁力攪拌下使其完全溶解獲得黃色透明溶液；
(2)在上述溶液中加入0.098g AgVO3,攪拌下使之完全溶解；
(3)將所獲得的混合液倒入容量20mL的特弗隆襯底的反應(yīng)釜中，置于烘箱中于160 0C下反應(yīng)12小時；
(4)反應(yīng)結(jié)束后，待反應(yīng)釜自然冷卻到室溫，將釜中的產(chǎn)物連同母液倒入干凈的燒杯中，可以看到依托著釜壁生長成杯狀的橙黃色絮狀物漂浮在母液中，此即為AgV03納米帶，棄去母液，用清水反復(fù)浸泡三次即可實現(xiàn)清洗的目的；
(5)取少量AgVO3納米帶利用超聲清洗器超聲分散在10mL去離子水中，然后加入0.018g α-氨基丙酸，攪拌I小時后，離心納米帶并重新超聲分散在0.02 mol.L-1的AgV03溶液中，靜置12小時后，即可獲得生長了 Ag納米粒子的AgV03納米帶；
(6)將所制備的AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物超聲分散于不同濃度(10-2?10-10mol.L-1)的孔雀石綠和對巰基苯甲酸溶液中，靜置12小時，然后取一滴含有AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物的待測溶液置于干凈的載玻片上，待干燥后于拉曼光譜儀上進(jìn)行SERS活性測試，激發(fā)波長780納米，曝光時間1秒，激光能量5mW。
[0018]實施例2
利用SERS技術(shù)對食品添加劑和其他有機物的痕量檢測
將所制備的AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物超聲分散于不同濃度(10-2?10-10mol.L-1)的孔雀石綠和對巰基苯甲酸溶液中，靜置30分鐘?12小時，然后取一滴含有AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物的待測溶液置于干凈的載玻片上，待干燥后于拉曼光譜儀上進(jìn)行SERS活性測試，激發(fā)波長532納米或780納米，曝光時間1秒，激光能量ImW或5mW，部分測試結(jié)果見附圖3和附圖4，可以看到即便是固體粉末，孔雀石綠和對巰基苯甲酸的特征峰強度也很弱，但經(jīng)過了本發(fā)明中的活性基底增強后，即便濃度低至10-10 mol.L-1也仍舊能夠得到良好的特征信號。
[0019]將所制備的AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物超聲分散后取適量置于載玻片上干燥后，再吸取不同濃度的目標(biāo)檢測物溶液滴于其上，待干燥后進(jìn)行SERS活性測試，靜置30分鐘?12小時，然后取一滴含有AgVO3納米帶/Ag納米粒子復(fù)合物的待測溶液置于干凈的載玻片上，待干燥后于拉曼光譜儀上進(jìn)行SERS活性測試，激發(fā)波長532納米或780納米，曝光時間10秒，激光能量ImW或5mW，部分測試結(jié)果見附圖3和附圖4，可以看到即便是固體粉末，孔雀石綠和對巰基苯甲酸的特征峰強度也很弱，但經(jīng)過了本發(fā)明中的活性基底增強后，即便濃度低至10-10 mo 1.L-1也仍舊能夠得到良好的特征信號。
[0020]雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所做的更動和潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合SERS基底，包括納米帶和金屬納米粒子，其特征在于:該納米帶為AgV03，表面吸附Ag納米粒子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合SERS基底，其特征在于:所述的AgV03納米帶上所生長的Ag納米粒子尺寸約為10納米，相互間距大部分小于10納米。3.—種可用于食品安全痕量檢測的AgV03納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的制備方法，其特征在于以下步驟: I )AgV03納米帶的制備:在去離子水中加入濃硝酸，然后NH4VO3攪拌溶解，再加入AgVO3，并于160?200 °C的恒溫環(huán)境中反應(yīng)6?24小時，即得納米帶； 2)取上述所得的AgVO3納米帶超聲分散在含有還原劑的水溶液中，攪拌1-12小時； 3)離心分離納米帶并重新超聲分散在AgNO3溶液中，靜置12?24小時，即獲得。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中的還原劑為α-氨基丙酸，且α-氨基丙酸的水溶液的濃度在1.8X 10-3?3.6X10-3 g*mL_l之間。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的AgNO3溶液的濃度范圍為0.01?0.04 mol.L—1。6.一種AgV03納米帶/Ag納米粒子復(fù)合SERS基底的用途，其特征在于:所述的復(fù)合SERS基底用于食品違禁添加劑或其他有機物的痕量檢測的用途。
【文檔編號】B82Y40/00GK106093003SQ201610386029
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610386029.7, CN 106093003 A, CN 106093003A, CN 201610386029, CN-A-106093003, CN106093003 A, CN106093003A, CN201610386029, CN201610386029.7
【發(fā)明人】董麗紅, 管桂芝
【申請人】通化師范學(xué)院