基于比色法和表面增强拉曼光谱双传感系统检测水中的芘

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作   者：

邢海波;  郑博文;  李欣悦;  黄波涛;  向霄;  胡晓钧; 

作者机构：

上海市环境科学研究院;  上海应用技术大学化学与环境工程学院; 

关键词：

比色法;  多环芳烃;  芘;  表面增强拉曼光谱;  双系统; 

期刊名称：

光谱学与光谱分析

i s s n：

年卷期：

2024 年 001 期

页   码：

95-102

摘   要：

设计了一种基于AgNPs-AuNPs的核-卫星纳米结构检测水样中多环芳烃芘的比色和SERS双通道传感系统。首先将单巯基β-环糊精修饰到纳米金颗粒和纳米银颗粒的表面。受益于氧化态的四甲基联苯胺的触发，当体系中存在多环芳烃芘时，纳米颗粒会自组装形成AgNPs-pyrene-AuNPs的核-卫星结构。芘分子在其中充当分子桥的作用，拉近纳米粒子距离，使得纳米粒子发生一定的聚集。所以芘分子的个数直接影响AgNPs-pyrene-AuNPs的核-卫星结构数量，使溶液颜色发生变化，能够通过目测法建立溶液颜色与芘浓度的关系；组装形成的的核-卫星结构具有非常丰富的“热点”而表现出较强的表面增强拉曼光谱（SERS）活性，可通过SERS方法实现芘分子的高灵敏高特异检测。此结构可通过比色法和SERS方法实现水中芘的高灵敏高特异性检测。该方法可以在25 min内快速完成微量芘的检测，比色法对芘的检出限为3.4μmol·L-1, SERS法的检出限为0.42μmol·L-1。根据上述原理，基于AgNPs-PAHs-AuNPs核-卫星结构的SERS传感器可用来检测水样中的多种多环芳烃。这一双通道传感系统提供了一种检测水样中多环芳烃芘的新方法，并为开发多路复用的传感系统提供了新的思路。