基于功能化Fe3O4@Ag纳米粒子快速检测Hg2+的SERS方法

作     者：左方涛 徐威 赵爱武 Zuo Fangtao;Xu Wei;Zhao Aiwu

作者机构：中国科学院合肥智能机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院传感技术国家重点实验室合肥230031 

基　　金：国家自然基金委面上项目(No.61875255) 合肥物质科学技术中心方向项目(No.2018ZYFX005)资助~~ 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2019年第77卷第4期

页      码：379-386页

摘      要：近年来,汞作为一种重要的污染物引起了人们的广泛关注.迄今为止,基于表面增强拉曼光谱(Surface-enhancedRaman scattering, SERS)的Hg^2+检测方法因其在不同的检测方法中具有高灵敏度而备受关注.基于“turn-off”机制,我们合成出一种磁性Fe3O4@Ag (FA)纳米材料用于Hg^2+的SERS 检测.磁等离子体共振纳米颗粒结合了磁共振和等离子体共振特性,可用于高灵敏度和高选择性的汞离子的SERS 检测.通过修饰带正电的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC, PolyDADMAC, PDDA)层, Fe3O4@Ag表面吸附上带负电的甲基橙探针分子,在Hg2+存在的情况下,可以观察到SERS 信号显著降低.由于Hg^2+与Ag纳米颗粒会快速反应并在Ag 纳米颗粒表面形成一层汞齐,从而影响了Ag 纳米颗粒的表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)性能,导致电磁场强度的减弱;同时,这样也会导致Ag 纳米颗粒的表面Zeta 电位的降低,并且影响拉曼探针分子在其表面的吸附,从而进一步导致SERS信号的降低.因此,在含有Hg^2+的情况下, SERS强度的降低主要归因于Hg^2+与AgNPs的相互作用.通过我们的实验可以证明,基于“turn-off”机制检测Hg2+的方法的检测限可以低至10^-10 mol/L.本实验设计的SERS纳米传感器可用于快速检测环境中Hg^2+,为构建重金属离子SERS纳米传感器提供了巨大的潜力.

主 题 词：表面增强拉曼光谱 汞离子(Ⅱ) 磁性纳米材料 快速检测 银纳米粒子 

学科分类：082803[082803] 081704[081704] 07[理学] 08[工学] 070205[070205] 070302[070302] 0828[工学-建筑类] 0817[工学-轻工类] 0804[工学-材料学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6023/A18110475

馆 藏 号：203678524...