SERS光纤探针制备方法及其构成的农残检测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115684121A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202110824894.6(22)申请日2021.07.21(71)申请人安徽工业技术创新研究院六安院地址237100安徽省六安市金安区三十铺镇六安大学科技园A7栋(72)发明人郑守国邱梦情王海燕刘瑜凡蔡忍朱恭钦(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429专利代理师靳魁(51)Int.Cl.G01N21/65(2006.01)G01N21/01(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图4页(54)发明名称SERS光纤探针制备方法及其构成的农残检测装置(57)摘要本发明特别涉及一种SERS光纤探针制备方法，包括如下步骤：A、采用纳米化学合成技术制备粒径可控的SiO2或聚苯乙烯微球得到纳米结构；B、将含有农药分子印记的单孔聚合物通过胶体粒子表面的选择性聚合反应包覆纳米结构；C、通过溶剂法将农药分子印记以及纳米结构去除，得到单孔空心的聚合物微球；D、通过表面修饰的方法把拉曼标签标记到印记位点邻近的位置；E、采用纳米表面修饰的方法对聚合物包覆层进行化学修饰，将纳米双层分子印记的功能荧光敏感材料组装到聚合物探针上。利用涂层技术将纳米活性材料溶胶涂覆在光纤探针表面，获得表面活性功能单体涂层的聚合物探针；当农药分子结合到分子识别位点上，会使荧光基团的光学信号发生变化，再经光纤的信号增强作用可实现高灵敏的快速检测。CN115684121ACN115684121A权利要求书1/3页1.一种SERS光纤探针制备方法，其特征在于：包括如下步骤：A、采用纳米化学合成技术制备粒径可控的SiO2或聚苯乙烯微球得到纳米结构；B、将含有农药分子印记的单孔聚合物通过胶体粒子表面的选择性聚合反应包覆纳米结构；C、通过溶剂法将农药分子印记以及纳米结构去除，得到单孔空心的聚合物微球；D、通过表面修饰的方法把拉曼标签标记到印记位点邻近的位置；E、采用纳米表面修饰的方法对聚合物包覆层进行化学修饰，将纳米双层分子印记的功能荧光敏感材料组装到聚合物探针上。2.如权利要求1所述的SERS光纤探针制备方法，其特征在于：所述的步骤D中，拉曼标签按如下步骤制备：D1、将硼氢化钠加入到柠檬酸钠和氯化钴的混合溶液中，反应得到钴溶胶；D2、将钴溶胶迅速加入到氯金酸溶液中，得到Au纳米空心微球；D3、加入拉曼活性分子，在空心微球外侧实现对纳米探针的拉曼标记；D4、以上述粒子为种子，与抗坏血酸溶液混合，在不断搅拌的条件下，逐滴加入一定量的硝酸银溶液，得到核/壳式Au@Ag双金属纳米空心微球；D5、重复步骤D3继续对空心微球进行拉曼标记；D6、再依次组装Au和Ag纳米空心壳，得到多层壳结构的拉曼标签。3.如权利要求2所述的SERS光纤探针制备方法，其特征在于：所述的步骤E中，聚合物探针按如下步骤制备：E1、制备前驱体溶液，前驱体溶液由光致引发剂、胺类协同反应触发剂以及可聚合单体三种组分构成；E2、通过控制聚合条件组装聚合物探针，探针的长度为1微米～9毫米；E3、通过正硅酸乙酯和氨丙基三乙氧基硅烷在不同条件下水解，形成粘稠的二氧化硅溶胶；E4、利用涂层技术将二氧化硅溶胶涂覆在聚合物探针的表面；E5、经过进一步的凝胶化过程，获得二氧化硅薄膜。4.一种采用权利要求1所述SERS光纤探针进行农药残留检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：S100、利用SERS光纤探针对待测农产品进行预处理；S200、利用光纤拉曼检测装置对预处理后的待测农产品进行检测得到其拉曼光谱；S300、将检测到的拉曼光谱依次经过锁相放大电路、程控放大电路实现强杂波背景下微弱农残拉曼信号的提取；S400、对提取到的拉曼信号进行处理实现农药残留的特征识别和定量检测。5.如权利要求4所述的农药残留检测方法，其特征在于：所述的步骤S200中，光纤拉曼检测装置包括半导体激光器(10)、聚焦透镜(20)、第一光纤(30)、光纤环路器(40)、第二光纤(50)以及拉曼光谱仪(60)，从半导体激光器(10)射出的激光经过聚焦透镜(20)聚集后依次通过第一光纤(30)、光纤环路器(40)入射至待测农产品中，反射回的光线依次经过光纤环路器(40)、第二光纤(50)入射至拉曼光谱仪(60)中，拉曼光谱仪(60)输出所接收光线的拉曼光谱曲线。2CN115684121A权利要求书2/3页6.如权利要求5所述的农药残留检测方法，其特征在于：所述的步骤S300中，锁相放大电路包括信号信道、参考信道以及相敏检波器三部分组成，输入的信号分别通过信号信道和参考信道处理后输入至相敏检波器中，相信检波器的输出端连接程控放大电路；程控放大电路对提取的微弱信号进行选择性放大用于解决信号的自动增益调谐。7.如权利要求6所述