專利名稱：一種快速檢測痕量五氯聯苯的方法
技術領域：
本發明屬于痕量有機污染物檢測技術領域，特別涉及一種利用表面增強拉曼 效應快速檢測痕量五氯聯苯的方法。
技術背景五氯聯苯是多氯聯苯的一種同系物，難溶于水，易溶于有機溶劑，不易分解， 劇毒。多氯聯苯具有高熱穩定性和優良的介電性能，曾廣泛用于電容器、變壓器油和傳熱載體等。自20世紀20年代末開始生產和陸續大量使用以來，污染范圍 極為廣泛，對人們健康危害很大，是斯德哥爾摩公約首批限制的持久性有機污染 物之一。目前，國際上公認的檢測持久性有機毒物的方法主要是高分辨率氣相色譜一 質譜聯用法，該方法對痕量、超痕量有機污染物的分析具有獨特的專一性和較高 的靈敏度。但是，色譜學方法需要有復雜的樣品前處理過程，通常需數天；要求 有精密的儀器、良好的實驗環境和訓練有素的操作人員；以及制備用于定性和定 量用的標準品，這些都給該方法的普遍應用帶來了困難。表面增強拉曼效應用于化學、生物分子的痕量檢測，具有靈敏度高、檢測時 間短、費用低、無損分析等優點。但是該方法需要以高靈敏度的表面增強拉曼基 底作為基礎，并且在對不溶于水的有機物的痕量檢測上有困難。利用控溫的傾斜 生長方法可以得到一種獨特的銀納米棒陣列薄膜，這種銀薄膜作為表面增強拉曼 基底，具有優異的表面增強效應，并采用特別的預處理過程，便可實現利用表面 增強拉曼效應對痕量五氯聯苯進行快速的檢測
發明內容
本發明的目的是提供一種利用表面增強拉曼效應快速測量痕量五氯聯苯的 方法，包括檢測所用的表面增強拉曼基底的制備方法。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是使用電子束蒸發鍍膜機，采 用銀作為靶材，在230K的溫度下，在硅基底或玻璃基底進行傾斜生長，制得分 立性良好的銀納米斜棒或圓柱陣列薄膜，使用該薄膜作為檢測痕量五氯聯苯的增 強拉曼基底；將痕量五氯聯苯的丙酮溶液滴加在該基底上，或將該基底放入痕量 五氯聯苯的丙酮溶液浸泡30分鐘；再將附有待測樣品的基底置于一定的真空和 溫度下，使丙酮揮發，即可使用拉曼光譜儀快速檢測痕量的五氯聯苯。為了說明本發明的技術方案，本發明方法的實施包括以下步驟(1) 將硅基底或玻璃基底用丙酮、酒精、去離子水逐一超聲清洗并晾干；(2) 將預處理過的基底固定在電子束蒸發鍍膜機的樣品臺上；(3) 采用金屬銀為靶材，將電子束蒸發鍍膜機腔室抽至3X10—5 8Xl(T5Pa 的高真空；(4) 使用液氮將樣品臺溫度降低至230K;(5) 調整電子束入射角到75 85度，并使樣品臺靜止或以0. 2rpm的速率旋 轉，在樣品臺的基底上傾斜生長400 1000nm厚的銀薄膜；(6) 將待測痕量五氯聯苯溶于丙酮，若溶液量多丁50毫升，則進行步驟(7)， 少于50毫升，則進行步驟(8);(7) 將歩驟(1) (5)制備的表面增強拉曼基底放入步驟(6)配制的待測 溶液，浸泡30分鐘；(8) 將歩驟(6)配制的待測溶液用微量移液管滴加O. 1 5^L在步驟(1) (5)制備的表面增強拉曼基底上；(9) 將步驟(7)或步驟(8)中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入管式真空爐，保持10—2 10—'Pa的真空壓力和320 340K的溫度，烘烤1 4小 時，使得丙酮揮發；(10) 將步驟(9)中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入拉曼光譜儀， 選擇514nm或633nm波長光源，并設置1%能量，進行拉曼光譜的測量。本發明的有益效果是通過制備分立的銀納米斜棒或圓柱陣列薄膜，得到具有 優異表面增強拉曼效應的基底，從而利用表面增強拉曼效應快速檢測痕量五氯聯 苯。該方法簡單、快速、成木低、靈敏度高。
圖1為實施例1中制備的銀薄膜增強拉曼基底的掃描電鏡照片； 圖2為實施例2中制備的銀薄膜增強拉曼基底的掃描電鏡照片； 圖3為制備銀薄膜增強拉曼基底的裝置示意圖。圖中，l是基底，2是沉積薄膜，3是入射角，4是固態物質，.5是熔化物質， 6是電子束。
具體實施方式
本發明是利用控溫的傾斜生長方法，在硅基底或玻璃基底上沉積金屬銀，得 到分立件良好的納米斜棒或者圓柱陣列薄膜，將這種銀薄膜作為表面增強拉曼基 底；將痕量五氯聯苯的丙酮溶液滴加在該基底上，或將該基底放入痕量五氯聯苯 的丙酮溶液浸泡30分鐘；利用丙酮的強揮發性，使丙酮在一定的真空和溫度下 揮發，可實現痕量五氯聯苯的無干擾檢測；最后利用表面增強拉曼效應測定該基 底的五氯聯苯的譜線，即可實現痕量五氯聯苯的快速檢測。下面結合附圖1 3和實施例對本發明予以具體說明。下述實施例是說明性 的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。
實施例11. 將硅基底用丙酮、酒精、去離子水逐一超聲清洗并晾干；2. 將預處理過的基底1固定在電子束蒸發鍍膜機的樣品臺上；3. 采用金屬銀為靶材，靶材即為圖3中固態物質4和熔化物質5，將電子束 蒸發鍍膜機的腔室抽至3X 10-5Pa的高真空；4. 使用液氮將樣品臺溫度降低至230K;5. 調整電子朿6的入射角3到80度，并使樣品臺按照0. 2rpm的速率旋轉， 在樣品臺的基底1上傾斜生長500nm厚的銀沉積薄膜2;6. 將待測痕量五氯聯苯溶于丙酮；7. 將歩驟1 5制備的表面增強拉曼基底放入歩驟6配制的待測溶液，浸泡 30分鐘；8. 將步驟7中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入管式真空爐，保持 10—'Pa的真空壓力和320K的溫度2小時，使得丙酮揮發；9. 將步驟8中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入拉曼光譜儀，選擇 波長為633nm的光源，并設置1%能量，進行拉曼光譜的測量。實施例21. 將玻璃基底用丙酮、酒精、去離子水逐一超聲清洗并晾干；2. 將預處理過的基底1固定在電子束蒸發鍍膜機的樣品臺上；3. 采用金屬銀為靶材，靶材即為圖3屮固態物質4和熔化物質5，將電子束 蒸發鍍膜機的腔室抽至3X 10—5Pa的高真空；4. 使用液氮將樣品臺溫度降低至230K;5. 調整電子束6的入射角3到85度，并使樣品臺靜止，在樣品臺的基底1 上傾斜生長800nm厚的銀沉積薄膜2;
6. 將待測痕量五氯聯苯溶于丙酮；7. 將步驟6配制的待測溶液用微量移液管滴加2pL在步驟1 5制各的表面 增強拉曼基底上；8. 將步驟7中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入管式真空爐，保持 10_2Pa的真空壓力和340K的溫度1小時，使得丙酮揮發；9. 將步驟8中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入拉曼光譜儀，選擇 波長為633nm的光源，并設置1%能量，進行拉曼光譜的測量。對上面實施例中制備的銀薄膜增強拉曼基底進行形貌表征，分別得到掃描電 鏡照片如圖l和圖2所示。
權利要求
1. 一種利用表面增強拉曼效應快速檢測痕量五氯聯苯的方法，其特征在于具體操作包括以下步驟(1)將待測痕量五氯聯苯溶于丙酮，若溶液量多于50毫升，則進行步驟(2)，少于50毫升，則進行步驟(3)；(2)將表面增強拉曼基底放入步驟(1)配制的待測溶液，浸泡30分鐘；(3)將步驟(1)配制的待測溶液用微量移液管滴加0.1～5μL在表面增強拉曼基底上；(4)將步驟(2)或步驟(3)中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入管式真空爐，保持10-2～10-1Pa的真空壓力和320～340K的溫度，烘烤1～4小時，使得丙酮揮發；(5)將步驟(4)中附有痕量五氯聯苯的表面增強拉曼基底放入拉曼光譜儀，選擇波長為514nm或633nm的光源，并設置1％能量，進行拉曼光譜的測量。
2. 根據權利要求1所述的利用表面增強拉曼效應快速檢測痕量五氯聯苯的方 法，其特征在于所述的表面增強拉曼基底是采用以下方法制備的利用控溫的傾斜生長方法，在硅基底或玻璃基底上沉積金屬銀，得到分立性良好的納米斜棒或者圓柱陣列薄膜，將這種銀薄膜作為表面增強拉曼基底，其具體制備步驟為(1) 將硅基底或玻璃基底用丙酮、酒精、去離子水逐一超聲清洗并晾干；(2) 將預處理過的基底固定在電子束蒸發鍍膜機的樣品臺上；(3) 采用金屬銀為靶材，將電子束蒸發鍍膜機腔室抽至3Xl(T5 8X10_5Pa 的高真空；(4) 使用液氮將樣品臺溫度降低至230K;(5) 調整電子束入射角到75 85度，并使樣品臺靜止或以0. 2rpm的速率旋轉，在樣品臺的基底上傾斜生長400 1000nm厚的銀薄膜。
全文摘要
本發明公開了屬于痕量有機污染物檢測技術領域的一種利用表面增強拉曼效應快速檢測痕量五氯聯苯的方法。該方法采用控溫的傾斜生長法在基底上沉積金屬銀，得到分立性良好的納米斜棒或者圓柱陣列薄膜，將這種銀薄膜作為表面增強拉曼基底，具有優異的表面增強效應，可以檢測出痕量的五氯聯苯；將五氯聯苯溶于丙酮，利用丙酮的強揮發性，使丙酮在一定的真空和溫度下揮發，可實現痕量五氯聯苯的無干擾檢測；最后利用表面增強拉曼效應，對附有痕量五氯聯苯的這種獨特的銀薄膜表面增強拉曼基底進行拉曼譜圖測定，即可實現痕量五氯聯苯的檢測。該檢測方法簡單，快速，成本低，靈敏度高，在持久性有機污染物的檢測方面具有廣泛的應用前景。
文檔編號G01N21/65GK101398382SQ20081022439
公開日2009年4月1日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者欽 周, 張政軍 申請人:清華大學