痕量多溴联苯醚的表面增强拉曼光谱检测

多溴联苯醚作为一种常用的添加型阻燃剂，在环境中具有长期稳定性、可迁徙性以及生物富集性，能干扰生物内分泌系统，损坏生物的神经系统，并已对环境造成了极大的污染，迫切需要发展一种快速便携的方法检测环境中痕量的多溴联苯醚。我们采用化学液相技术来实现金属银纳米结构在金属铜箔上的稳定生长，通过选择合适的生长条件与生长方式实现对金属银纳米结构材料的形貌与结构形态的控制，制备具有高拉曼增强效果和高选择性的基底。由于铜和银的金属活动顺序不同，一定厚度的铜箔可以有效地保护基底上的银纳米结构不被氧化，使基底可以长期在空气中保持稳定的表面增强拉曼效应。通过系统地研究铜基底上银纳米结构对多溴联苯醚的拉曼增强效应，初步探索出一种痕量多溴联苯醚的拉曼光谱检测方法。这项基础研究是发展快速、便携检测痕量多溴联苯醚的仪器的重要基础，也可进一步促进环境检测新技术的发展。

该课题的主要研究目标是构建高稳定性和高表面增强活性的基底，对基底表面进行修饰，通过表面修饰剂将多溴联苯醚吸附到基底表面，从而实现痕量多溴联苯醚的表面增强拉曼光谱检测。我们取得的主要成果包括：一、制备了三种具有高稳定性和高表面增强拉曼活性的基底：通过原位反应在锌箔上制备了多孔氧化锌纳米片，将柠檬酸钠保护的银纳米颗粒沉积到多孔氧化锌纳米片上组成了SERS基底；结合静电纺丝和聚乙烯基吡咯烷酮辅助的溶胶-凝胶技术，在无模板条件下制备了多孔CuO-Ag纳米纤维作为SERS基底；2-硝基苯甲酸原位保护下在铜箔上合成了银纳米片作为SERS基底。二、对基底表面进行不同修饰，研究表明利用硫醇修饰的银纳米颗粒聚集体能够实现对多溴联苯醚的检测，同时利用该基底实现了对多溴联苯醚的定量检测检测限为2.5×10-8 g/ml，并实现了实际海水中多溴联苯醚的定性和定量检测。三、为了更好的理解实验结果，我们进一步通过高斯03程序包通过理论计算了多溴联苯醚的拉曼光谱，研究表明计算结果和实验结果一致。