研究目的
开发一种灵活的表面增强拉曼散射(SERS)基底,用于快速、灵敏地检测表面有机残留物,特别是农产品上的农药。
研究成果
APPFs基底展现出高表面增强拉曼散射活性、重现性和灵敏度,能检测苹果表面低浓度农药,具有食品安全和农业领域的应用潜力。
研究不足
该研究在大规模生产的可扩展性方面可能存在局限,可能受到复杂现实样本的干扰,并且针对其他类型残留物或表面时需要进行优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用迭代播种法在伪纸膜(PPFs)上原位合成金纳米粒子(AuNPs),以制备表面增强拉曼散射(SERS)活性基底。其原理是实现纳米粒子的均匀分布和高SERS活性。理论模型包括表面增强拉曼散射原理。
2:样本选择与数据来源:
样本包括微晶纤维素(MCC)、农药(福美双、甲基对硫磷、孔雀石绿)及合成用化学品。数据通过制备基底的SERS测量获取。
3:实验设备与材料清单:
设备包括透射电子显微镜(日立H-7650)、扫描电子显微镜(泰思肯MIRA 3 XMU)、X射线衍射仪(D-MAX 2200 VPC)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-3600)、傅里叶变换红外光谱仪(尼高力6700)及便携式拉曼仪器(i-Raman Plus)。材料包括来自Sun Chemical Technology、阿拉丁公司和国药集团化学试剂等供应商的各类化学品。
4:0)、扫描电子显微镜(泰思肯MIRA 3 XMU)、X射线衍射仪(D-MAX 2200 VPC)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-3600)、傅里叶变换红外光谱仪(尼高力6700)及便携式拉曼仪器(i-Raman Plus)。材料包括来自Sun Chemical Technology、阿拉丁公司和国药集团化学试剂等供应商的各类化学品。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:步骤包括制备MCC-MA和MCC-MA-PEI共聚物、合成SiO2纳米粒子、通过浇铸和蚀刻制备PPFs、采用HAuCl4和还原剂的迭代播种法在PPFs上原位合成AuNPs,以及通过将样本擦拭到基底上进行SERS检测,随后进行拉曼测量。
5:数据分析方法:
数据分析采用SERS光谱强度测量、增强因子计算及重现性(相对标准偏差)的统计分析。
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获取完整内容-
Transmission Electron Microscope
H-7650
Hitachi
Used for imaging and characterizing the morphology of samples, such as Au seeds on PPFs.
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X-ray Diffractometer
D-MAX 2200 VPC
RIGAKU
Used for XRD analysis to study the crystallinity and composition of materials like MCC, PPFs, and APPFs.
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UV-Vis Spectrophotometer
UV-3600
Shimadzu
Used for UV-visible absorption spectroscopy to monitor the adsorption of HAuCl4 and other chemical reactions.
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Scanning Electron Microscope
MIRA 3 XMU
Tescan
Used for obtaining SEM images to analyze the surface and cross-sectional structures of commercial paper, PPFs, and APPFs.
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FT-IR Spectrophotometer
Nicolet 6700
Nicolet
Used for Fourier transform infrared spectroscopy to confirm chemical grafting, such as PEI onto cellulose.
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Portable Raman Instrument
i-Raman Plus
B&W Tek Inc.
Used for collecting Raman and SERS spectra with a 785 nm laser, essential for detecting pesticides and evaluating SERS activity.
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