[发明专利]环境污染物的表面增强拉曼光谱检测方法

说明书

本发明公开了一种环境污染物的表面增强拉曼光谱检测方法，包括以下步骤：(1)采用水溶液化学合成方法合成磁性纳米颗粒，并将磁性纳米颗粒与待测溶液混合，形成检测样品；(2)采用直微流管道制作微流控芯片，将检测样品吸入注射器，并固定在微流泵上，微流泵与直微流管道相连，形成微流控系统；(3)制作磁场装置，使磁场装置的磁场强度能够通过可调控的电源装置控制；(4)将微流控系统和磁场装置置于拉曼平台上，调整显微物镜与微流控芯片的距离，团聚直微流管道中的检测样品；(5)将激光焦点聚焦在检测样品上，采集拉曼光谱。本发明避免了复杂的微通道设计，设备简单，成本低；有利于观测团聚情况；团聚效果更好；有效提高设备利用率。

技术领域

本发明属于纳米材料与光学技术领域，具体涉及一种环境污染物的表面增强拉曼光谱检测方法。

背景技术

现有的用于定量环境污染物的方法通常采用离子体共振(SPR)、荧光和化学发光方法，这些成熟的检测方法存在孵育时间长、分析处理时间长、结合特异性差、免疫分析检测范围低等缺点。近年来，基于表面增强拉曼散射(SERS)的检测方法因其高灵敏度和多重检测能力而受到广泛关注，尤其是将SERS和微流体技术相结合，能够在减少检测时间和程序的同时，只需通过微升范围内的试剂就可以对环境污染物进行定性或定量分析。

但现有的微流SERS设备需要采用昂贵的光刻工艺来制备SERS衬底，以及通过复杂的微通道设计来改善混合和分离，设备成本高，设计复杂，且容易因分离效果不佳，导致设备利用率低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种设备简单、成本低、且有效提高设备利用率的环境污染物的表面增强拉曼光谱检测方法。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种环境污染物的表面增强拉曼光谱检测方法，包括以下步骤：

(1)采用水溶液化学合成方法合成磁性纳米颗粒，并将磁性纳米颗粒与待测溶液混合，形成检测样品；

(2)采用直微流管道制作微流控芯片，将检测样品吸入注射器，并固定在微流泵上，微流泵与直微流管道相连，形成微流控系统；

(3)制作磁场装置，将两个小铁芯用线圈绕起来，再与可调控的电源装置相连，使磁场装置的磁场强度能够通过可调控的电源装置控制；

(4)将微流控系统和磁场装置置于拉曼平台上，调整显微物镜与微流控芯片的距离，打开微流泵，使注射器内的检测样品流入直微流管道，接通磁场装置的电源，团聚直微流管道中的检测样品；

(5)将激光焦点聚焦在检测样品上，采集拉曼光谱。

作为优选，步骤(1)中的水溶液化学合成方法如下：

(a)将0.00192克的Fe₃O₄纳米颗粒加入到100ml的水中，然后在超声机中超声30min；

(b)将0.01mol/L的5mlHAuCl₄与0.0mol/L的14mlNaOH按1：2.8的比例进行混合，然后放在搅拌器中搅拌半小时；

(c)将0.0037克的NaBH₄溶于4℃的10ml水中；

(d)取10ml步骤(a)获得的溶液与步骤(b)获得的溶液混合，再滴入1ml步骤(c)获得的溶液，将该混合溶液在超声机里超声30min；

(e)将步骤(d)获得的溶液离心，清洗三次，即得到Fe₃O₄@Au颗粒。

采用上述水溶液化学合成方法，操作简单，合成的Fe₃O₄@Au颗粒大小均匀。