[发明专利]一种表面增强拉曼散射活性纳米光纤及其检测水中亚硝酸盐含量的方法

权利要求书

1.表面增强拉曼散射活性纳米光纤在通过液芯光纤技术检测水产养殖水体中亚硝酸盐含量中的应用，其特征在于，所述的表面增强拉曼散射活性纳米光纤由包括如下步骤的方法制备得到：将空心光纤的表面进行羟基化处理；然后浸泡于邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯溶液中，使其表面修饰有正电荷；再置于胶体金溶液中，形成表面增强拉曼散射的活性修饰层；所述空心光纤的材料为Teflon-AF 2400型号，折射率为1.29，长度为2m，内径为250 μm；所述胶体金溶液中金纳米颗粒的粒径为120 nm；

所述羟基化处理具体为：将所述空心光纤放入质量百分比为98%的H₂SO₄溶液和质量百分比为25%~35%的H₂O₂溶液按2.5~3.5:1的体积比混合的混合液中煮40~60 min；

所述邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯溶液中邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯的质量百分比为4%~6%；

采用背向接受的方式接受拉曼信号；

所用显微激光拉曼光谱仪的激光波长为785 nm，功率2~4mW，测试时间4.5~5.5s；

所述胶体金溶液由如下方法制备得到：将0.01%氯金酸水溶液200 ml置于250 ml圆底烧瓶中加热至沸腾，然后搅拌迅速加入1%柠檬三钠水溶液2 ml，微沸30 min，冷却以蒸馏水恢复到原体积，即得45 nm的金纳米颗粒；采用种子生长法，采用抗坏血酸为还原剂、柠檬酸钠为保护剂，将45 nm金种子增长到120 nm；

NO₂^-的拉曼探针分子由如下方法制备得到：对氨基苯硫酚与NO₂^-在酸性条件下生成重氮盐，所述重氮盐与萘胺发生偶合反应生成稳定的偶氮化合物；该探针分子上的氨基和巯基能够同时吸附到金纳米颗粒上，从而实现拉曼信号的显著增强。

2.一种基于表面增强拉曼散射活性纳米光纤检测水中亚硝酸盐含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配制NO₂^-标准溶液，按照权利要求1所述的方法分别制备成拉曼探针分子溶液，并将所述的拉曼探针分子溶液注入权利要求1所述的表面增强拉曼散射活性纳米光纤中，制作液芯光纤；

S2、将液芯光纤的一端放入盛有与步骤S1相同浓度的NO₂^-拉曼探针分子溶液的烧杯中，另一端用拉曼光纤探头对液芯光纤进行检测，接受拉曼信号，获取光谱图，所述检测采用的波长为785nm；

S3、对于不同浓度的NO₂^-标准溶液重复步骤S1和S2，对采集的拉曼光谱数据进行预处理，利用偏最小二乘回归法对获得的不同浓度的拉曼探针分子的拉曼光谱信息进行定量分析，建立NO₂^-浓度和拉曼光谱强度的回归曲线；

S4、采用步骤S1和步骤S2的方式处理待测实际水样，根据步骤S2的回归曲线计算待测水样中NO₂^-含量。