基于氧化亚铜-银的SERS印迹传感器并用于选择性检测2,6-二氯苯酚

摘要

本发明是一种基于氧化亚铜‑银的SERS印迹传感器并用于选择性检测2,6‑二氯苯酚。所述传感器是由Cu2O、Ag、印迹聚合物复合而成的，所述Ag负载于Cu2O上，并将Cu2O@Ag表面改性后在其上包覆印迹层，作为SERS基底对分析物进行选择性检测，印迹层厚度为10～30nm。本发明将半导体与贵金属材料相结合成功地合成了两种大小均一但形貌不同的Cu2O@Ag，将他们用作SERS基底，并将SERS技术与表面分子印迹技术相结合，合成了可用于靶向检测低浓度分析物的灵敏基底这些特性使CA‑MIPs成为一种具有创新性的传感器，并在工业实验室中显示出良好的应用前景，为痕量材料的检测提供了新的思路。

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体地说是一种基于氧化亚铜-银(Cu

背景技术

近年来，各种有机化合物对环境造成的污染是科学界应解决的主要问题之一。石油炼制废水(PRE)是石油炼制过程中产生的一种废水，氯酚是这类废水中的多种污染物之一，由于其高毒性、持久性和潜在致癌性，已被美国环境保护局(EPA)和欧洲共同体(EC)列入重点污染物名单。不当的排放会造成有毒物质的残留和严重的环境污染，为了检验废水处理是否达标，需要一种有效、灵敏的检测方法进行监测。

SERS作为一种相对简单有效的检测技术，随着纳米技术和材料表面科学的发展得到了迅速的发展。该技术无需大量的制备即可直接有效地用于检测，用于检测吸附在基体表面的分析物分子，检测限可降至纳摩尔浓度。因此常用于痕量化合物的检测，分析物与基体相互作用产生拉曼增强信号，衬底的材料和形貌对也对增强效果有重要影响。因此，制备高灵敏度、可回收的衬底是一项值得进一步探索的工作。

近年来，一种新型的稀有金属半导体材料SERS衬底被寄予了很高的期望。正是由于贵金属纳米粒子的电磁增强与半导体化学增强相结合，使得SERS衬底的信号得到了显著增强。Ag一直都被作为首选的贵金属材料，其引起广泛关注的原因也离不开其高灵敏度和良好的活性，而氧化亚铜(Cu

目前，分子印迹聚合物(MIPs)技术在医学、生物学、分析等领域得到了广泛的应用。这是因为作为一种简单成熟的分离技术，它可以有效地保留与模板分子大小和形状完全相同的印迹位点。当MIPs与目标分子接触时，可以有效地、选择性地识别目标分子，这些有点吸引了许多学者的关注。

这两种技术的结合构建了一种新型的MIPs-SERS传感器，显著提高了表面增强拉曼技术的实际应用能力。例如，Hua等人采用分子印迹聚合物结合SERS双化学传感器检测牛奶中2,4-二氯氧乙酸。Hu等人将纳米银掺杂到SERS底物中，利用分子印迹技术快速检测废水中的咖啡因。因此，SERS-MIPs传感器实现了对目标物质高灵敏度选择性检测，使检测水中的微量有害物质具有可行性。

将SERS检测技术和分子印迹技术相结合，能够改善传统SERS检测技术缺乏特异选择性的缺陷，在保证高灵敏度检测的同时，实现对混合物中某一单一组分的选择性检测，展现出了极其广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于Cu

本发明的技术方案是：

一种具有选择性高灵敏度的SERS-MIPs传感器，所述传感器是由Cu

本发明的有益效果：

本发明将半导体与贵金属材料相结合成功地合成了两种大小均一但形貌不同的Cu

附图说明

图1：(a)花状Cu

图2：不同形貌的Cu

图3：CA-MIPs与CA-NIPs的动力学结合等温线，以及CA-MIPs与CA-NIPs的印迹因子。

图4：(a)以花状的CA-MIPs作为活性底物检测不同浓度下2,6-DCP在514.5nm激光激发下的SERS图谱，(b)SERS强度随分析物浓度对数的变化曲线。

图5：(a)三次重复加载2,6-DCP(10

图6：分别利用CA-MIPs和CA-NIPs在10

具体实施方式

本申请所述传感器主要通过三步反应合成。首先，合成两种不同形貌的Cu

下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。

实施例1：

(1)两种不同形貌的Cu

合成花状Cu

合成球状Cu

(2)合成Cu

首先合成Cu

重复多次实验，得到两种不同形貌的Cu

(3)合成Cu

将改性后的Cu

随后进行聚合反应，将0.5g溴化后的Cu

步骤中所述的洗涤，均为乙醇和水分别洗涤3次。

本发明对应的非印迹聚合物的制备方法类似合成方法如上，但不加2,6-DCP。

实施例2：

(1)两种不同形貌的Cu

合成花状Cu

合成球状Cu

(2)合成Cu

首先合成Cu

重复多次实验，得到两种不同形貌的Cu

(3)合成Cu

将改性后的Cu

随后进行聚合反应，将0.5g溴化后的Cu

步骤中所述的洗涤为用乙腈，乙醇，水的顺序反复洗涤三次。

本发明对应的非印迹聚合物的制备方法类似合成方法如上，但不加2,6-DCP。

实施例3：

(1)两种不同形貌的Cu

合成花状Cu

合成球状Cu

(2)合成Cu

首先合成Cu

重复多次实验，得到两种不同形貌的Cu

(3)合成Cu

将改性后的Cu

随后进行聚合反应，将0.5g溴化后的Cu

步骤中所述的洗涤为用乙腈，乙醇，水的顺序反复洗涤三次。

本发明对应的非印迹聚合物的制备方法类似合成方法如上，但不加2,6-DCP。

本发明具体实施方式中检测能力评价按照下述方法进行：吸附不同浓度2,6-DCP的所有的SERS基质都滴在载玻片，自然风干。激发514nm，每个样本的光谱采集的曝光时间10s和入射激光功率的0.25mW，SERS光谱收集使用50×尼康镜头。以的浓度[c]为横坐标，SERS强度为纵坐标绘制曲线。

试验例1：

首先检测了CA-MIPs吸附不同浓度2,6-DCP的拉曼强度然后考察了拉曼强度与2,6-DCP浓度之间的线性关系。配置10

试验例2：

考察了CA-MIPs对2,6-DCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP的选择性(如图5所示，所制得的CA-MIPs在10