专利名称：一种快速检测痕量五氯联苯的方法
技术领域：
本发明属于痕量有机污染物检测技术领域，特别涉及一种利用表面增强拉曼 效应快速检测痕量五氯联苯的方法。
技术背景五氯联苯是多氯联苯的一种同系物，难溶于水，易溶于有机溶剂，不易分解， 剧毒。多氯联苯具有高热稳定性和优良的介电性能，曾广泛用于电容器、变压器油和传热载体等。自20世纪20年代末开始生产和陆续大量使用以来，污染范围 极为广泛，对人们健康�：艽螅撬沟赂缍际着拗频某志眯杂谢廴� 物之一。目前，国际上公认的检测持久性有机毒物的方法主要是高分辨率气相色谱一 质谱联用法，该方法对痕量、超痕量有机污染物的分析具有独特的专一性和较高 的灵敏度。但是，色谱学方法需要有复杂的样品前处理过程，通常需数天；要求 有精密的仪器、良好的实验环境和训练有素的操作人员；以及制备用于定性和定 量用的标准品，这些都给该方法的普遍应用带来了困难。表面增强拉曼效应用于化学、生物分子的痕量检测，具有灵敏度高、检测时 间短、费用低、无损分析等优点。但是该方法需要以高灵敏度的表面增强拉曼基 底作为基础，并且在对不溶于水的有机物的痕量检测上有困难。利用控温的倾斜 生长方法可以得到一种独特的银纳米棒阵列薄膜，这种银薄膜作为表面增强拉曼 基底，具有优异的表面增强效应，并采用特别的预处理过程，便可实现利用表面 增强拉曼效应对痕量五氯联苯进行快速的检测
发明内容
本发明的目的是提供一种利用表面增强拉曼效应快速测量痕量五氯联苯的 方法，包括检测所用的表面增强拉曼基底的制备方法。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是使用电子束蒸发镀膜机，采 用银作为靶材，在230K的温度下，在硅基底或玻璃基底进行倾斜生长，制得分 立性良好的银纳米斜棒或圆柱阵列薄膜，使用该薄膜作为检测痕量五氯联苯的增 强拉曼基底；将痕量五氯联苯的丙酮溶液滴加在该基底上，或将该基底放入痕量 五氯联苯的丙酮溶液浸泡30分钟；再将附有待测样品的基底置于一定的真空和 温度下，使丙酮挥发，即可使用拉曼光谱仪快速检测痕量的五氯联苯。为了说明本发明的技术方案，本发明方法的实施包括以下步骤(1) 将硅基底或玻璃基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；(2) 将预处理过的基底固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；(3) 采用金属银为靶材，将电子束蒸发镀膜机腔室抽至3X10—5 8Xl(T5Pa 的高真空；(4) 使用液氮将样品台温度降低至230K;(5) 调整电子束入射角到75 85度，并使样品台静止或以0. 2rpm的速率旋 转，在样品台的基底上倾斜生长400 1000nm厚的银薄膜；(6) 将待测痕量五氯联苯溶于丙酮，若溶液量多丁50毫升，则进行步骤(7)， 少于50毫升，则进行步骤(8);(7) 将歩骤(1) (5)制备的表面增强拉曼基底放入步骤(6)配制的待测 溶液，浸泡30分钟；(8) 将歩骤(6)配制的待测溶液用微量移液管滴加O. 1 5^L在步骤(1) (5)制备的表面增强拉曼基底上；(9) 将步骤(7)或步骤(8)中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入管式真空炉，保持10—2 10—'Pa的真空压力和320 340K的温度，烘烤1 4小 时，使得丙酮挥发；(10) 将步骤(9)中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪， 选择514nm或633nm波长光源，并设置1%能量，进行拉曼光谱的测量。本发明的有益效果是通过制备分立的银纳米斜棒或圆柱阵列薄膜，得到具有 优异表面增强拉曼效应的基底，从而利用表面增强拉曼效应快速检测痕量五氯联 苯。该方法简单、快速、成木低、灵敏度高。
图1为实施例1中制备的银薄膜增强拉曼基底的扫描电镜照片； 图2为实施例2中制备的银薄膜增强拉曼基底的扫描电镜照片； 图3为制备银薄膜增强拉曼基底的装置示意图。图中，l是基底，2是沉积薄膜，3是入射角，4是固态物质，.5是熔化物质， 6是电子束。
具体实施方式
本发明是利用控温的倾斜生长方法，在硅基底或玻璃基底上沉积金属银，得 到分立件良好的纳米斜棒或者圆柱阵列薄膜，将这种银薄膜作为表面增强拉曼基 底；将痕量五氯联苯的丙酮溶液滴加在该基底上，或将该基底放入痕量五氯联苯 的丙酮溶液浸泡30分钟；利用丙酮的强挥发性，使丙酮在一定的真空和温度下 挥发，可实现痕量五氯联苯的无干扰检测；最后利用表面增强拉曼效应测定该基 底的五氯联苯的谱线，即可实现痕量五氯联苯的快速检测。下面结合附图1 3和实施例对本发明予以具体说明。下述实施例是说明性 的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例11. 将硅基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；2. 将预处理过的基底1固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；3. 采用金属银为靶材，靶材即为图3中固态物质4和熔化物质5，将电子束 蒸发镀膜机的腔室抽至3X 10-5Pa的高真空；4. 使用液氮将样品台温度降低至230K;5. 调整电子朿6的入射角3到80度，并使样品台按照0. 2rpm的速率旋转， 在样品台的基底1上倾斜生长500nm厚的银沉积薄膜2;6. 将待测痕量五氯联苯溶于丙酮；7. 将歩骤1 5制备的表面增强拉曼基底放入歩骤6配制的待测溶液，浸泡 30分钟；8. 将步骤7中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入管式真空炉，保持 10—'Pa的真空压力和320K的温度2小时，使得丙酮挥发；9. 将步骤8中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪，选择 波长为633nm的光源，并设置1%能量，进行拉曼光谱的测量。实施例21. 将玻璃基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；2. 将预处理过的基底1固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；3. 采用金属银为靶材，靶材即为图3屮固态物质4和熔化物质5，将电子束 蒸发镀膜机的腔室抽至3X 10—5Pa的高真空；4. 使用液氮将样品台温度降低至230K;5. 调整电子束6的入射角3到85度，并使样品台静止，在样品台的基底1 上倾斜生长800nm厚的银沉积薄膜2;
6. 将待测痕量五氯联苯溶于丙酮；7. 将步骤6配制的待测溶液用微量移液管滴加2pL在步骤1 5制各的表面 增强拉曼基底上；8. 将步骤7中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入管式真空炉，保持 10_2Pa的真空压力和340K的温度1小时，使得丙酮挥发；9. 将步骤8中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪，选择 波长为633nm的光源，并设置1%能量，进行拉曼光谱的测量。对上面实施例中制备的银薄膜增强拉曼基底进行形貌表征，分别得到扫描电 镜照片如图l和图2所示。
权利要求
1. 一种利用表面增强拉曼效应快速检测痕量五氯联苯的方法，其特征在于具体操作包括以下步骤(1)将待测痕量五氯联苯溶于丙酮，若溶液量多于50毫升，则进行步骤(2)，少于50毫升，则进行步骤(3)；(2)将表面增强拉曼基底放入步骤(1)配制的待测溶液，浸泡30分钟；(3)将步骤(1)配制的待测溶液用微量移液管滴加0.1～5μL在表面增强拉曼基底上；(4)将步骤(2)或步骤(3)中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入管式真空炉，保持10-2～10-1Pa的真空压力和320～340K的温度，烘烤1～4小时，使得丙酮挥发；(5)将步骤(4)中附有痕量五氯联苯的表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪，选择波长为514nm或633nm的光源，并设置1％能量，进行拉曼光谱的测量。
2. 根据权利要求1所述的利用表面增强拉曼效应快速检测痕量五氯联苯的方 法，其特征在于所述的表面增强拉曼基底是采用以下方法制备的利用控温的倾斜生长方法，在硅基底或玻璃基底上沉积金属银，得到分立性良好的纳米斜棒或者圆柱阵列薄膜，将这种银薄膜作为表面增强拉曼基底，其具体制备步骤为(1) 将硅基底或玻璃基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；(2) 将预处理过的基底固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；(3) 采用金属银为靶材，将电子束蒸发镀膜机腔室抽至3Xl(T5 8X10_5Pa 的高真空；(4) 使用液氮将样品台温度降低至230K;(5) 调整电子束入射角到75 85度，并使样品台静止或以0. 2rpm的速率旋转，在样品台的基底上倾斜生长400 1000nm厚的银薄膜。
全文摘要
本发明公开了属于痕量有机污染物检测技术领域的一种利用表面增强拉曼效应快速检测痕量五氯联苯的方法。该方法采用控温的倾斜生长法在基底上沉积金属银，得到分立性良好的纳米斜棒或者圆柱阵列薄膜，将这种银薄膜作为表面增强拉曼基底，具有优异的表面增强效应，可以检测出痕量的五氯联苯；将五氯联苯溶于丙酮，利用丙酮的强挥发性，使丙酮在一定的真空和温度下挥发，可实现痕量五氯联苯的无干扰检测；最后利用表面增强拉曼效应，对附有痕量五氯联苯的这种独特的银薄膜表面增强拉曼基底进行拉曼谱图测定，即可实现痕量五氯联苯的检测。该检测方法简单，快速，成本低，灵敏度高，在持久性有机污染物的检测方面具有广泛的应用前景。
文档编号G01N21/65GK101398382SQ20081022439
公开日2009年4月1日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者钦 周, 张政军 申请人:清华大学
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