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原文传递基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法

专利名称：	基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法
摘要：	本发明公开了一种基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法。该方法采用卟啉修饰的表面增强拉曼基底来检测溶液中铜离子浓度；包括：卟啉修饰表面增强拉曼基底，浸泡在待测溶液中，根据浸泡前后基底检测的特征拉曼峰峰强和峰位是否发生变化，判断待测溶液是否存在铜离子；卟啉修饰后基底吸附不同浓度铜离子样品，吸附前后的基底分别进行拉曼测试、主成分分析，得到主成分得分值；以卟啉探针得分值与铜离子样品的得分值的差值与铜离子的浓度作图并拟合，获得标准曲线，对铜离子浓度进行定量分析。该方法不仅具备较高的检测灵敏度、较快速的检测时间以及较好的选择性，还能够满足于现场测试的要求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	张政军;邹溯萌;刘跃华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910069810.5
公开号：	CN109668870A
代理机构：	北京鸿元知识产权代理有限公司
代理人：	曹素云;董永辉
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100084 北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室
主权项：	1.一种基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，该方法采用卟啉修饰后的表面增强拉曼基底检测溶液中铜离子的浓度，包括：卟啉修饰表面增强拉曼基底，浸泡在待测溶液中，根据浸泡后基底检测的特征拉曼峰峰强和峰位相对于卟啉探针检测的特征拉曼峰峰强和峰位是否发生变化，判断该待测溶液中是否存在铜离子；卟啉修饰后基底吸附不同浓度铜离子样品，对卟啉探针和吸附不同浓度铜离子的基底进行拉曼测试、背底扣除和面积归一化处理，并对处理后的拉曼测试光谱进行主成分分析，得到卟啉探针得分值和铜离子样品得分值；以卟啉探针得分值与铜离子样品得分值的差值和铜离子的浓度作图并拟合，获得检测铜离子浓度的标准曲线，进而对待测溶液中铜离子浓度进行定量分析。 2.如权利要求1所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：制备表面增强拉曼基底a1；将基底a1浸泡于卟啉溶液中，浸泡时间为15min～40min，用乙醇进行冲洗，并于空气中干燥，得到卟啉化合物修饰后的基底b1；采用便携式拉曼仪对基底b1进行拉曼测试，得到拉曼谱图b2；将基底b1置于不同浓度的铜离子样品溶液中浸泡，得到吸附了不同浓度的铜离子样品的基底c1，将c1置于空气中干燥，进行拉曼测试，得到拉曼谱图c2；将拉曼谱图b2与拉曼谱图c2进行背底扣除，面积归一化，对归一化的谱图b2和c2进行PCA分析，得到谱图c2得分值和谱图b2得分值；以谱图b2和谱图c2得分值之差为纵坐标，待测溶液中铜离子的浓度为横坐标作图并拟合，得到检测铜离子浓度的标准曲线，并对待测溶液中铜离子浓度进行定量分析。 3.如权利要求2所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，所述卟啉溶液浓度范围为5×10-3mol/L～5×10-6mol/L。 4.如权利要求2所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，基底b1浸泡在铜离子样品溶液中的时间为20min～60min。 5.如权利要求1所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，采用5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉化合物对表面增强拉曼基底进行修饰，TCPP结构式为： 6.如权利要求1所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，铜离子浓度检测范围为1×10-3mol/L～5×10-7mol/L。 7.如权利要求6所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，在所述铜离子浓度检测范围内，得分值的差值与铜离子浓度的关系符合朗格缪尔方程其中，y表示得分值之差，x表示铜离子的浓度；铜离子浓度范围为5×10-6mol/L～5×10-7mol/L时，得分值的差值与铜离子浓度呈线性关系y＝0.0011+948.97x，其中，y表示得分值的差值，x表示铜离子的浓度。 8.如权利要求1所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，选用1470cm-1～1650cm-1拉曼位移区域内的拉曼图谱判定溶液中铜离子。 9.如权利要求1所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，选用1548cm-1～1558cm-1拉曼位移区域内的拉曼图谱判定溶液中铜离子。 10.如权利要求1-9任一项所述的基于表面增强拉曼检测溶液中铜离子浓度的方法，其特征在于，所述表面增强拉曼基底为银基底或金基底。
所属类别：	发明专利