摘要:表面增强拉曼光谱在生物化学医学材料等领域使用广泛,由于其具有高度的可选择性和高度的灵敏性,在社会生活中非常具有前景和有巨大的使用价值。本文从纳米材料和表面增强拉曼光谱概述为基础,介绍了纳米金银的制备方法,并且阐述了金银纳米材料在表面增强拉曼光谱检测应用,最终得出结论拉曼光谱不仅能够促进表面增强光学效应的理论与应用的发展。而且,随着实验与理论方法的进一步创新和发展,SERS最终将成为固体表面物理化学、表面科学和纳米科学的一个有力工具。
关键词:金银纳米材料,表面增强拉曼光谱,检测
一、纳米材料及表面增强拉曼光谱概述
纳米材料在自然界中无处不在,例如生活在海洋中的贝壳,动物牙齿,骨组织等都有。纳米材料与那些原子、分子等宏观物质材料不同,纳米材料具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道等小尺寸特性。比较常见的纳米材料有纳米银、纳米二氧化硅、纳米银复合材料等。
表面增强拉曼光谱是一种可以用来快速灵敏的检测分析工具,在环境卫生、生物环境、医学和食品领域中具有广阔的发展应用前景。拉曼光谱主要是通过分子极化率的不断变化产生的,它能够提供物质分子间的各种简正振动频率和震动能级的各种信息。拉曼光谱包涵了谱线的数目,位移大小和谱线强度等信息,拉曼光谱技术的主要特点主要表现在以下几个方面:一,操作简单,二,样品不用提前处理,三、时间短,灵敏度高。拉曼光谱技术与常见的化学分析技术相比更加环保。拉曼光谱的分析技术种类有傅里叶拉曼光谱、表面增强拉曼光谱,激光共振拉曼光谱,共焦显微拉曼光谱等。
二、纳米金银的制备方法
纳米金即指金的微小颗粒,其直径在1~100nm,具有高电子密度、介电特性和催化作用,能与多种生物大分子结合,且不影响其生物活性。纳米金的制备方法主要包括如下几个步骤:首先提供一种耐辐射奇球菌素溶液和包含Au3+的溶液;将这两种溶液混合反应,然后进行收集、纯化产物获得纳米金。
纳米银是一种将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径大多在25纳米左右,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。用纳米银和精梳棉纤维制成的棉袜,具备很好的抗菌防臭的效果。纳米银常见的制备方法有:氧化还原法和晶种生长法。氧化还原法。将0.05 g PVP以及相应比例的柠檬酸钠、葡萄糖加入到三口烧瓶中,在100℃下油浴加热至回流状态,称取定量硝酸银、氨水于离心管中,磁力搅拌下分多次加入上述三口烧瓶中,并在55℃下低速搅拌30min,最终得到灰色纳米银溶胶。晶种生长法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆取0.01g硫化钠、0.05g葡萄糖、0.05g柠檬酸钠、20ml三次蒸馏水、、0.02g聚乙烯基吡咯烷酮于100ml三口烧瓶中100℃下油浴加热;将氨水溶液慢速滴加至0.01g硝酸银中,溶液出现白色絮状物后变为澄清溶液即可停止滴加氨水溶液,得到银氨溶液;将银氨溶液稀释后慢速滴加至三口烧瓶中形成Ag2S种子晶核;形成种子晶核后继续滴加银氨溶液,每隔10min滴加一次,分3次全部滴加完毕,待反应结束后,对制备的纳米银粒子进行降温离心。
三、金银纳米材料在表面增强拉曼光谱检测应用
随着信息技术的不断发展,大规模合成灵敏度高,还可以重复使用的SERS基底,已经成为一种可能。金银纳米材料在表面增强拉曼光谱检测应用的研究内容主要有以下几种:(1)我们可以利用细菌当成一种模板,然后不使用他们表面的活性剂,可以在常温的水相体系下,将抗坏血酸还原硝酸银来制成纳米级的表面比较粗糙的空心银微球。通过扫描电子显微镜,动态光散射以及一些气体对银微球的尺寸,外形和结构进行表征,分析银微球表面的化学成分。研究发现,这种空心银微球可以将增强因子达到100000倍,能够当成一种高效的新型SERS基底。而且能够在生物医学界广泛使用检测。(2)利用常温水相无表面活性剂,制造一个材料是金纳米粒子的银微球。通过羧基与银微球的银原子相互作用,将金纳米粒子组装到银微球表面,最后发现,新制备的金纳米粒子的银微球比单纯的增强效果好很多。(3)金纳米棒还把硝酸银这种还原剂制备了一个特别灵敏的金银核壳纳米棒。这种纳米棒可以用来检测汞离子的表面增强。(4)银纳米棒制备的表面增强拉曼光谱的底物可以检测低浓度的生物分子是否存在,检测该体液中的蛋白质是否存活,检测尿素和血清中的血浆,对癌症检测与筛选进一步提供了技术支持。
四、结论
虽然拉曼光谱技术在食品领域起步很晚,但是随着我国市场经济逐渐稳定,在金银纳米材料方面的科学技术一直在不断创新,表面增强拉曼光谱的稳定性也有了一定的可靠保障,而且在食品质量安全检测中也取得了一定的进展。也为金银纳米材料市场的稳定运行提供了必要条件。所以,只有保证金银纳米材料的安全性和稳定性,逐步解决拉曼光谱在食品质量安全检测中的问题,才能够更加快速的推动拉曼光谱技术在食品行业中的快速发展和实现社会生产的稳定,为人们的美好生活提供良好的基础。
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论文作者:张洁洁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签:光谱论文; 表面论文; 纳米材料论文; 纳米论文; 溶液论文; 金银论文; 硝酸银论文; 《基层建设》2019年第8期论文;