[发明专利]一种便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器的检测方法

说明书

本发明涉及一种便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器及其制备方法、检测方法与应用，传感器包括测样管及取样部，其中测样管包括管体、设于管体两端的开口端与封口端、设于管体内的检测溶液段以及密闭段；制备方法包括采用柠檬酸钠还原法制备离子纳米颗粒胶体溶液，并在真空状态下注入管体内，即得到传感器；检测方法为通过取样部擦拭待测物表面，再将管体密闭段折断使检测溶液浸入取样部，之后对变色取样部进行比色检测或原位SERS检测，即可获得定性与定量分析结果。与现有技术相比，本发明可满足实验室大批量快速分析需要，也便于污染现场检测中一次性可抛使用，避免交叉污染，同时为果蔬农残检测、应急分析及司法鉴定提供新的便携式装置。

技术领域

本发明属于纳米材料的制备和化学分析技术领域，涉及一种便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器及其制备方法、检测方法与应用，尤其涉及一种基于可贮存式棉签棒的便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器及其制备方法、检测方法与应用。

背景技术

离子纳米颗粒(NPs)如金纳米颗粒(AuNPs)、银纳米颗粒(AgNPs)等，由于其局部表面等离振子共振(LSPR)而显示出其独特的性能。当NPs的尺寸、形状、周围介质的介电特性以及粒子间的距离发生变化时，会使其本身发生颜色的变化，可以产生有助于检测的比色信号，可用肉眼轻松监测分析物。NPs聚集的比色法具有操作简单、成本低、结果肉眼可见等优点。

然而，在比色过程可能会受到分析物基质和盐残留物的影响，从而导致假阳性信号，因此通常需要复杂的预处理过程才能从样品中排除干扰基质或盐的影响。表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)光谱技术是一种有效的分析技术，它可以在低浓度下获得待测物的分子信息。待测物分子与NPs之间的相互作用，致使分散的NPs聚集，使得在NPs的交界处会发生被称为“热点”的电磁场，聚集的NPs可用作具有高灵敏度的表面增强拉曼散射基底。在实际应用中，尤其是在一些需要检测限极低的环境当中，比如染料分子的残余物检测、违禁药品检测、食品添加剂中致癌物质的检测，农药残留检测方面，均有广泛的应用。

目前，基于NPs的表面增强拉曼/比色双传感器的研究仍存在一些问题。由于NPs封包性不好，需要新鲜制备，长时间储存容易造成其自我团聚，稳定性不强，不方便携带，因而影响其灵敏度。而且在SERS检测时，均需将待测液体样品转移到镀金载玻片上进行SERS检测，并未实现原位测量。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中离子纳米颗粒储存稳定差、不易携带导致现场原位检测难以实现的问题而提供一种便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器及其制备方法、检测方法与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器的制备方法，包括以下步骤：

1)在沸腾状态下，向纳米颗粒前体溶液中加入柠檬酸钠溶液，并持续煮沸后冷却至室温，得到纳米颗粒溶液；

2)将纳米颗粒溶液进行高速离心，并移除上层清液，得到离子纳米颗粒胶体溶液；

3)将离子纳米颗粒胶体溶液注入一端封闭的管体内，使胶体溶液与管体封闭端之间形成密闭段，之后在管体开口端设置取样棉，即得到便携可抛式表面增强拉曼/比色双传感器。

进一步地，步骤1)中，所述的纳米颗粒前体溶液包括氯金酸溶液与硝酸银溶液，其浓度均为1-2mmol/L；

所述的柠檬酸钠溶液的浓度为1-2mg/L；

所述的纳米颗粒前体溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100:(2-10)，煮沸时间为20-40min。

进一步地，步骤2)中，所述的离子纳米颗粒胶体溶液包括金纳米颗粒溶液与银纳米颗粒溶液；

所述的金纳米颗粒溶液中，金纳米颗粒的粒径为50-60nm；