表面增強(qiáng)拉曼光譜分析原理及應(yīng)用

1、2021/3/10講解：XX1 表面增強(qiáng)拉曼光譜 分析原理及應(yīng)用 2021/3/10講解：XX2 一、引言 二、拉曼光譜基本理論 三、拉曼光譜儀器介紹 四、表面增強(qiáng)拉曼光譜概述 五、表面增強(qiáng)拉曼光譜的應(yīng)用 六、前景展望 2021/3/10講解：XX3 一、引言 用單色光照射透明介質(zhì)（氣體、液體或固 體）時(shí)，絕大部分的光沿著入射光的方向 透過(guò)，在透射和反射方向以外會(huì)出現(xiàn)光的 散射現(xiàn)象。 當(dāng)激發(fā)光的光子與作為散射中心的光子相 互作用時(shí)，大部分光子只是改變方向發(fā)生 散射，而光的頻率與激發(fā)光的頻率相同， 這種散射稱為Rayleigh散射。 約占光散射強(qiáng)度的10-610-9的散射，不僅改 變光的傳播方向

2、，而且散射光的頻率不同 于激發(fā)光的頻率，這種散射稱為Raman散射 。 2021/3/10講解：XX4 光散射的過(guò)程：激光入射到樣品，產(chǎn)生散射光。 散射光 彈性散射（頻率不改變-瑞利散射） 非彈性散射（頻率改變-拉曼散射） 2021/3/10講解：XX5 2021/3/10講解：XX6 2、拉曼光譜基本理論 2.1 拉曼光譜歷史淵源 1923年德國(guó)的Smeka理論上預(yù)言了光的非彈 性散射 。 1926年印度物理學(xué)家Raman在論文中開(kāi)始并 沒(méi)有肯定這種散射是非彈性的,以后的許多 次實(shí)驗(yàn)最終證明了這種散射的非彈性,他將 這種效應(yīng)稱為“一種新輻射”。 1928年,Raman和Kishnan首先在液

3、體苯中觀 察到了這種散射效應(yīng)。此后不久,俄國(guó)物理 學(xué)家Lardsberg和MandelStam在石英中也發(fā) 現(xiàn)了同樣的光散射現(xiàn)象,他們稱之為“聯(lián)合 散射光譜”。 2021/3/10講解：XX7 1928年，Cabanues和Rocard在巴黎也證實(shí)了 Raman的觀察結(jié)果,Pringsheim撰文總結(jié)并指 出Raman發(fā)現(xiàn)的是一種全新的現(xiàn)象,并建議 稱之為Raman效應(yīng), 1930年42歲的Raman為此獲得了諾貝爾物理 學(xué)獎(jiǎng),這是亞洲人獲得的第一個(gè)諾貝爾科學(xué) 獎(jiǎng)。 2021/3/10講解：XX8 2.2拉曼光譜基本原理 拉曼光譜是單色光束入射光的光子與 分子發(fā)生非彈性散射的結(jié)果。在非彈 性碰

4、撞過(guò)程中，光子與分子之間發(fā)生 能量交換，光子不僅改變運(yùn)動(dòng)方向， 同時(shí)光子的一部分能量傳遞給分子， 或分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量傳遞給光子 ，從而改變了光子的頻率，這種散射 過(guò)程稱為拉曼散射。 2021/3/10講解：XX9 2.3拉曼光譜量子理論 瑞利散射： 彈性碰撞， 無(wú)能量交換， 僅改變方向。 拉曼散射： 非彈性碰撞； 方向改變， 且有能量交換。 2021/3/10講解：XX10 拉曼散射的兩種能量差 2021/3/10講解：XX11 A、E=h(v0 v） 產(chǎn)生stokes線：強(qiáng)；基態(tài)分子多 B、E=h(v0 v) 產(chǎn)生反stokes線：弱 Stokes與反Stokes線的頻率與入射光頻率之差

5、v 稱為Raman位移。同一種物質(zhì)分子，隨著入 射光頻率的改變，Raman線的頻率也改變， 但位移v始終保持不變，故Raman位移與 入射光頻率無(wú)關(guān)。 2021/3/10講解：XX12 RayleighStokes Anti- Stokes Resonance Raman Fluorescence 2021/3/10講解：XX13 拉曼光譜研究分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)模式的機(jī) 理與紅外光譜的異同點(diǎn)？ 相同點(diǎn)：同屬于分子光譜。兩者都是研究分子振 動(dòng)的重要手段。 不同點(diǎn)：一些同核原子對(duì)稱結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)(如：- C=C-、-N=N-、-S-S-等)在紅外光譜儀較難檢測(cè)的 信息，在拉曼光譜儀上卻有較強(qiáng)的反映；而在

6、紅外 光譜中有很強(qiáng)吸收峰的不均衡對(duì)稱的官能團(tuán)，在拉 曼光譜卻表現(xiàn)很弱。 2021/3/10講解：XX14 3、拉曼光譜儀器 激光Raman光譜儀 激光光源： A、He-Ne激光器， 波長(zhǎng)632.8nm B、Ar激光器 波長(zhǎng)514.5nm 488.0nm 2021/3/10講解：XX15 傅里葉變換-Raman光譜儀 光源：Nd-YAG釔鋁石 榴石激光器 （=1064nm） 2021/3/10講解：XX16 3.1 儀器結(jié)構(gòu) 1、激光光源 根據(jù)所用的材料不同大致可把激光器分為氣 體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和燃料激 光器等四大類。氣體激光器的類型最多，在拉曼 光譜儀中的應(yīng)用也最廣泛。它包括

7、原子氣體激光 器、離子氣體激光器、分子氣體激光器以及準(zhǔn)分 子激光器。固體激光器主要有紅寶石激光器、摻 釹的釔鋁石榴石（YAG）激光器、摻釹的玻璃激 光器等。這類激光器的特點(diǎn)是輸出功率高，并且 體積小又很堅(jiān)固。其YAG激光器是一種比較有用 的固體激光器，其激光波長(zhǎng)為1064nm。半導(dǎo)體激 光器在所有的激光器中是效率最高、體積最小的 一種激光器。 2021/3/10講解：XX17 2、外光路系統(tǒng) 外光路系統(tǒng)一般是指在激光器之后、單色器 之前的光學(xué)系統(tǒng)，它的作用是為了有效地收集拉 曼散射光。在外光路系統(tǒng)中，激光器輸出的激光 首先經(jīng)過(guò)光柵，以消除激光中可能混有的其它波 長(zhǎng)的激光以及氣體放電的譜線（若激

8、光無(wú)雜線時(shí) ，可不用此光柵）。純化后的激光經(jīng)棱鏡折光改 變光路再由透鏡準(zhǔn)確地聚焦在樣品上。樣品所發(fā) 出的拉曼散射光再經(jīng)聚光透鏡準(zhǔn)確地聚集在單色 儀的入射狹縫上。 2021/3/10講解：XX18 3、樣品池 由于在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，拉曼散射不會(huì)被 玻璃吸收，因此拉曼光譜的一大優(yōu)點(diǎn)是樣 品可放在玻璃制成的各種樣品池中，這給 樣品的拉曼測(cè)試帶來(lái)很大便利。樣品池可 以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和樣品的形狀和數(shù)量而設(shè) 計(jì)成不同的形狀。 2021/3/10講解：XX19 4、單色器 經(jīng)樣品散射的光，其絕大部分為Rayleigh散射 光，Raman散射光強(qiáng)度僅為Rayleigh散射光強(qiáng)度的 10-610-9，散射光由外光路

9、系統(tǒng)收集進(jìn)入單色儀 。單色儀是色散型拉曼光譜儀的心臟部分，它應(yīng)具 有雜散光少、色散度高等特點(diǎn)。為了降低Rayleigh 散射光對(duì)檢測(cè)強(qiáng)度較弱的拉曼散射光的影響，通常 采用雙單色儀，有時(shí)甚至采用三單色儀來(lái)進(jìn)一步降 低雜散光，提高分辨率。但光柵的反射率一般小 100%，使用多光柵必然要降低光通。 2021/3/10講解：XX20 5、檢測(cè)和記錄系統(tǒng) 激光拉曼光譜儀中一般采用光電倍增管做探 測(cè)器，由于拉曼散射強(qiáng)度很弱，這就要求光電倍 增管要有高的量子效率和盡可能低的熱離子暗電 流。近年來(lái)，液氮冷卻的CCD型電子偶合器件探 測(cè)器的使用可大大提高探測(cè)器的靈敏度。由探測(cè) 器輸出的信號(hào)必須經(jīng)放大，然后由記錄

10、儀記錄或 輸出到計(jì)算機(jī)上。 2021/3/10講解：XX21 3.2拉曼光譜技術(shù)優(yōu)越性 1、水的拉曼散射強(qiáng)度很微弱,因此拉曼光譜是研究水 溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具。 2、拉曼一次可以同時(shí)覆蓋很廣波數(shù)的區(qū)間,可對(duì)有機(jī) 物及無(wú)機(jī)物等多種物質(zhì)進(jìn)行分析。相反,若讓紅外光 譜覆蓋如此廣闊的區(qū)域則必須改變各種器件的參數(shù), 相比較而言程序復(fù)雜不具有通用性。 3、拉曼光譜的譜峰清晰尖銳,適合定量研究以及運(yùn)用 差異分析進(jìn)行定性研究。在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析中,獨(dú)立的 拉曼區(qū)間的強(qiáng)度和功能集團(tuán)的數(shù)量相關(guān)。 2021/3/10講解：XX22 4、由于激光束的直徑在它的聚焦部位通常只有0.2- 2毫米,所以,常規(guī)

11、拉曼光譜只需要少量的樣品就可 以得到。而且,拉曼顯微鏡物鏡可以將激光束進(jìn)一 步聚焦至20微米甚至更小,因此可分析更小體積的 樣品。 5、利用共振拉曼效應(yīng),可以用來(lái)有選擇性地增強(qiáng)大 生物分子特個(gè)發(fā)色基團(tuán)的振動(dòng),這些發(fā)色基團(tuán)的拉 曼光強(qiáng)能被選擇性地增強(qiáng)1000到10000倍。 2021/3/10講解：XX23 4、表面增強(qiáng)拉曼光譜概述 4.1 SERS的發(fā)現(xiàn) 表面增強(qiáng)拉曼散射現(xiàn)象第一次被觀測(cè)到,是在 1979年,Fleischman小組在對(duì)粗糙化的Ag電極表面 的吡啶進(jìn)行研究時(shí),發(fā)現(xiàn)其具有巨大的拉曼散射現(xiàn) 象4。后來(lái)直到VanDuyne和Creighion領(lǐng)導(dǎo)的兩個(gè) 研究小組5,6分別重復(fù)了這個(gè)實(shí)

12、驗(yàn)并證實(shí)了這一現(xiàn) 象。通過(guò)計(jì)算,這種銀電極表面的吡啶分子的拉曼 信號(hào)是其水溶液的106倍。這一嶄新的現(xiàn)象被稱之 為表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)。 2021/3/10講解：XX24 4.2 SERS基本原理 SERS效應(yīng)可以使拉曼信號(hào)得到高達(dá)幾 個(gè)數(shù)量級(jí)的增強(qiáng),通常是增強(qiáng)來(lái)自分子的信 號(hào)。SERS中信號(hào)的增強(qiáng)主要來(lái)自于光與金 屬之間的電磁作用。這種作用會(huì)通過(guò)等離 子體共振激發(fā)使得激光場(chǎng)得到極大的增強(qiáng) 。要產(chǎn)生這一現(xiàn)象,分子必須吸附在或者非 常接近金屬表面(通常最大約為10nm)。 SERS的命名,能很好的總結(jié)這一效應(yīng)的要點(diǎn): 2

13、021/3/10講解：XX25 Surface(S): SERS是一種表面光譜技術(shù),因此分子必須吸附在(或 者很接近)金屬表面。這是對(duì)SERS的應(yīng)用來(lái)說(shuō)最主要 的一點(diǎn)。必須確保要檢測(cè)的分子“貼” 到了金屬基 底的表面。 Enhanced(E): 信號(hào)高達(dá)104-107的增強(qiáng)是由金屬基底上的等離子體 共振造成的。事實(shí)上,等離子體共振是與金屬的電磁 輻射作用有關(guān)的一系列效應(yīng)的簡(jiǎn)稱。另外，SERS效 應(yīng)中,金屬以納米結(jié)構(gòu)的形式出現(xiàn),從金屬溶膠到用納 米光刻制或者自組裝制備,形式變化多樣。不同的金 屬,要求的粗糙度也不一樣。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，Ag的 粗糙度在100nm左右,有較好的增強(qiáng)效果8。而Cu的

14、粗糙度在50nm，在紅外區(qū)增強(qiáng)最明顯9。 2021/3/10講解：XX26 Raman(R): 這項(xiàng)技術(shù)存在于分子(SERS探針或被分析物)信號(hào) 的測(cè)量。拉曼光譜研究的是非彈性散射,能解析被 探測(cè)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)尤其是振動(dòng)結(jié)構(gòu)。 S: 表示scattering或者spectroscopy，當(dāng)強(qiáng)調(diào)光學(xué)效應(yīng) 時(shí),用scattering；當(dāng)強(qiáng)調(diào)光譜技術(shù)及其應(yīng)用時(shí),用 spectroscopy。 2021/3/10講解：XX27 4.3 SERS機(jī)理 為了解釋 SERS 的增強(qiáng)機(jī)制，人們提出了不 同的理論模型。由于分子的拉曼散射是分子在外 電場(chǎng)作用下被極化而產(chǎn)生極化率，交變的極化率 在再發(fā)射的過(guò)程中，受

15、到分子中原子間振動(dòng)的影 響，從而產(chǎn)生拉曼散射光。散射光的增強(qiáng)可能是 由于作用在分子上的局域電場(chǎng)的增加和分子極化 率的改變，可以形象地把分子的極化偶極矩看成 是電磁效應(yīng)和分子效應(yīng)的乘積。目前學(xué)術(shù)界普遍 認(rèn)同的 SERS 機(jī)理主要有物理增強(qiáng)機(jī)理和化學(xué)增 強(qiáng)機(jī)理兩類, 物理增強(qiáng)機(jī)制通過(guò)局域場(chǎng)和偶極發(fā)射 起作用，化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制通過(guò)分子的極化率起作用 。 2021/3/10講解：XX28 4.3.1物理增加機(jī)理 物理類模型致力于闡釋金屬表面局域電場(chǎng)的 增強(qiáng)，它認(rèn)為，具有一定表面粗糙度的類自由電 子金屬基底的存在，使得入射光在表面產(chǎn)生的電 磁場(chǎng)得到較大的增強(qiáng)，而拉曼散射強(qiáng)度與分子誘 導(dǎo)偶極矩 P 的平方成正

16、比，因此極大地增加了吸 附在表面的分子產(chǎn)生拉曼散射的幾率，從而提高 了檢測(cè)到的表面拉曼強(qiáng)度。物理類模型主要包括 以下幾種典型模型。 2021/3/10講解：XX29 A、表面電磁場(chǎng)模型 表面電磁增強(qiáng)模型又可稱為表面等離 子體共振模型。該模型認(rèn)為，在光電場(chǎng)作 用下，金屬表面附近的電子會(huì)產(chǎn)生疏密振 動(dòng)。因此當(dāng)粗糙化的襯底材料表面受到光 照射時(shí)，襯底材料表面的等離子體能被激 發(fā)到高的能級(jí)，而與光波的電場(chǎng)耦合，并 發(fā)生共振，使金屬表面的電場(chǎng)增強(qiáng)，從而 產(chǎn)生增強(qiáng)的拉曼散射。 2021/3/10講解：XX30 B、天線共振子模型 天線共振子模型是 P.Watcher 教授10在1983年提 出的 SERS

17、 增強(qiáng)機(jī)制理論模型。該模型認(rèn)為具有 一定粗糙度的金屬表面的顆?；蛲蛊鹂煽醋魇怯?一定形狀，能與光波耦合的天線振子。粗糙金屬 表面的突出物或各種微粒可以被看作位于電磁場(chǎng) 中的天線振子，它們既可以吸收電磁波，也可以 發(fā)射電磁波。當(dāng)電磁波波長(zhǎng)和粒子尺寸之間滿足 一定條件時(shí)，電磁波在粒子中將發(fā)生共振，此時(shí) 輻射場(chǎng)最大；同時(shí)，吸附在粒子表面上分子的拉 曼散射光(也是一種電磁輻射)強(qiáng)度也會(huì)受到天線振 子的增強(qiáng)，從而產(chǎn)生 SERS 效應(yīng)11。 2021/3/10講解：XX31 C、表面鏡像場(chǎng)模型 表面鏡象場(chǎng)模型是提出得比較早的電磁 增強(qiáng)類模型之一，鏡像場(chǎng)模型假定金屬表 面是一面理想的鏡子，吸附分子為振動(dòng)偶

18、極子，它在金屬內(nèi)產(chǎn)生共軛的電偶極子， 以此在表面形成鏡像光電場(chǎng)。入射光與鏡 像光電場(chǎng)都對(duì)吸附分子的表面拉曼信號(hào)起 增強(qiáng)作用，再加上表面反射造成兩倍的局 域電場(chǎng)增強(qiáng)，可以得到總增強(qiáng)效應(yīng)。 2021/3/10講解：XX32 D、避雷針效應(yīng) 金屬粗糙過(guò)程中產(chǎn)生的表面粒子形狀各不相 同，一些粒子或粒子的某些部位曲率半徑非常小 ，這些顆粒的尖端處具有很強(qiáng)的局部表面電磁場(chǎng) 。曲率半徑越小，其表面電場(chǎng)強(qiáng)度越大，從而引 起拉曼散射強(qiáng)度的增強(qiáng)。 2021/3/10講解：XX33 4.3.2 化學(xué)增強(qiáng)機(jī)理 A、電荷轉(zhuǎn)移模型 電荷轉(zhuǎn)移模型認(rèn)為13：在適當(dāng)波長(zhǎng)的激光照 射下，金屬中的電子被激發(fā)到電荷轉(zhuǎn)移態(tài)上去， 這會(huì)

19、引起分子原子核的骨架松弛，因?yàn)榉肿釉诨?態(tài)和激發(fā)態(tài)下的平衡位置不同。當(dāng)電子再回到金 屬中時(shí)發(fā)射的光子能量就比入射光少了一個(gè)振動(dòng) 量子的能量。增強(qiáng)的原因是散射過(guò)程同電荷轉(zhuǎn)移 態(tài)共振。 2021/3/10講解：XX34 B、活位模型 活位模型認(rèn)為：在所有吸附在金屬顆粒表面的分 子中，只有當(dāng)其吸附在金屬顆粒表面某種特殊的 位置(活位)的才能產(chǎn)生強(qiáng)的表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)。 總的來(lái)說(shuō)，物理類模型所涉及的分子與金屬 間作用為物理吸附，具有長(zhǎng)程效應(yīng)，它的代表為 EM 模型。化學(xué)類模型強(qiáng)調(diào)吸附分子與金屬基底 間的吸附，具有短程效應(yīng)，它的代表為 CT 模型 。 2021/3/10講解：XX35 5、SERS應(yīng)用 5

20、.1 SERS檢測(cè)微量添加物的研究 5.1.1 中成藥中微量西藥成分的研究 中藥的熒光現(xiàn)象很強(qiáng)，而熒光是拉曼散射的“硬傷”，特 別是在成分復(fù)雜的中藥中，西藥的光譜信號(hào)常常被強(qiáng)熒光 遮蓋，常常表現(xiàn)為以上圖譜 。 2021/3/10講解：XX36 SERS可以大大降低熒光的干擾，同時(shí)將信號(hào) 放大10的n次方倍。以往關(guān)于SERS的研究，大都 限于研究純化合物。因?yàn)镾ERS的高靈敏度SERS 常常作為一種檢測(cè)器同其它經(jīng)典方法聯(lián)用來(lái)檢測(cè) 混合物中的各成分或某些成分，常見(jiàn)的聯(lián)用方法 有TLC-SERS、HPLC-SERS和CE-SERS等。在混 合物的SERS研究方面，一般是研究同類化合物的 共存情況，且

21、各化合物在濃度數(shù)量級(jí)上相差不遠(yuǎn) 。 2021/3/10講解：XX37 張雁15等人對(duì)表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè) 中成藥中的西藥成分進(jìn)行了研究。馬來(lái)酸 羅格列酮和鹽酸苯乙雙胍都是常用的降糖 類化學(xué)藥，也是藥品市場(chǎng)上常見(jiàn)的非法添 加化學(xué)藥品種。這兩種化學(xué)藥的特點(diǎn)是每 日服用量低，即非法添加比低，用傳統(tǒng) HPLC方法檢測(cè)消耗時(shí)間長(zhǎng)。我們用SERS對(duì) 它們的光譜進(jìn)行了考察，檢測(cè)速度快，結(jié) 果準(zhǔn)確，且不需對(duì)中成藥樣品進(jìn)行任何分 離提取，操作簡(jiǎn)便快捷。 2021/3/10講解：XX38 馬來(lái)酸羅格列酮標(biāo)準(zhǔn)品溶液的 SERS 譜圖（C=0.0003% ） 2021/3/10講解：XX39 添加了不同比例的馬來(lái)酸羅

22、格列酮的中成藥水溶液的SERS 譜圖（馬來(lái)酸羅格列酮添加于中成藥中的比例： a:1%,b:0.8%,c:0.5%,d:0.3%,e:0.1%，f:0% 。 2021/3/10講解：XX40 鹽酸苯乙雙胍標(biāo)準(zhǔn)品溶液的 SERS 譜圖（C=0.0003% ） 2021/3/10講解：XX41 添加了微量鹽酸苯乙雙胍的中成藥水溶液的 SERS 譜圖 （鹽酸苯乙雙胍添加于中成藥中的比例： a:1%,b:0.8%,c:0.5%,d:0.3%,e:0.1%。） 2021/3/10講解：XX42 鹽酸苯乙雙胍與馬來(lái)酸羅格列酮標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的 SERS 譜（C=0.0003%） 2021/3/10講解：XX4

23、3 兩種西藥添加于中成藥中的比例：a:馬來(lái)酸羅格列酮0.5% ，鹽酸苯乙雙胍 0.8%；b:馬來(lái)酸羅格列酮 0.3%，鹽酸苯 乙雙胍 0.5%；c:馬來(lái)酸羅格列酮 0.1%，鹽酸苯乙雙胍 0.3%。 2021/3/10講解：XX44 5.1.2 蘇丹紅的表面增強(qiáng)拉曼光譜 蘇丹紅原料的 SERS 圖譜(C=0.0001%) 2021/3/10講解：XX45 添加了 0.05%蘇丹紅的番茄醬的 SERS 2021/3/10講解：XX46 實(shí)驗(yàn)初步說(shuō)明，SERS用于檢測(cè)復(fù)雜混合體 系中的微量特定成分有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。實(shí) 驗(yàn)不需要對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行任何的前處理及 提取分離，可以對(duì)其中的微量特定成分進(jìn) 行直接

24、檢測(cè)，且檢測(cè)靈敏度高。整個(gè)實(shí)驗(yàn) 過(guò)程不需要使用有機(jī)試劑，經(jīng)濟(jì)、快捷、 環(huán)保。 2021/3/10講解：XX47 5.2 快速檢測(cè)牛奶中的三聚氰胺 目前，檢測(cè)三聚氰胺的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法為高效液相 色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法三 種方法為三聚氰胺的檢測(cè)方法，檢測(cè)定量限分別為 2 mg/kg、0.05 mg/kg 和 0.01mg/kg16。但對(duì)牛奶收購(gòu)、運(yùn)輸 環(huán)節(jié)的三聚氰胺現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定需求，上述技術(shù)存在成本高 、檢測(cè)周期長(zhǎng)等缺陷?，F(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定三聚氰胺的技術(shù)成為 食品安全監(jiān)管部門和生產(chǎn)企業(yè)的需求。 趙宇翔17等人采用便攜式拉曼檢測(cè)儀，結(jié)合表面增強(qiáng)試劑 技術(shù)，牛奶中三聚氰胺檢測(cè)限

25、可達(dá) 2.0 mg/L，且重現(xiàn)性良 好，樣品前處理簡(jiǎn)單，檢測(cè)時(shí)間短，檢測(cè)成本低，設(shè)備操 作相對(duì)簡(jiǎn)捷，適用于食品安全監(jiān)管部門和食品生產(chǎn)企業(yè)。 2021/3/10講解：XX48 5.2.1 三聚氰胺的表面增強(qiáng)特征光譜圖 含 5mg/L 三聚氰胺的牛奶樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜 2021/3/10講解：XX49 5.2.2 靈敏度試驗(yàn) 三聚氰胺梯度濃度對(duì)比試驗(yàn) 樣品編號(hào)三聚氰胺濃度（mg/L) 陰性 陽(yáng)性 1 2 3 4 5 0 1.0 2.0 5.0 10.0 -(n=15) -(n=15) -(n=0） -(n=0） -(n=0） +(n=0) +(n=0) +(n=15) +(n=15) +(n=

26、15) 2021/3/10講解：XX50 5.2.3 干擾物質(zhì)和梯度濃度三聚氰胺混合牛奶 標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測(cè) 10g/L含氮化合物和梯度濃度三聚氰胺混合牛奶標(biāo) 準(zhǔn)溶液的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，三 個(gè)分析人員的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì) 2.0 mg/L 及以上濃 度的樣品陽(yáng)性率達(dá) 100 %。 2021/3/10講解：XX51 表面增強(qiáng)拉曼光譜快速測(cè)定牛奶中的三聚氰 胺方法的檢測(cè)限為 2.0 mg/L；常見(jiàn)的牛奶中的尿 素、亞硝酸鈉等共存物均不干擾檢測(cè)，特異性較 好。該方法操作簡(jiǎn)單，易于掌握，同時(shí)可在很短 的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。整個(gè)操作流程從樣品制備、 檢測(cè)、到結(jié)果顯示一般可在 10 min 內(nèi)完成，因此

27、 尤其適宜于現(xiàn)場(chǎng)篩檢。方法也可適用于食品安全 監(jiān)管部門和食品生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的三聚氰胺快速測(cè) 定。 2021/3/10講解：XX52 5.3 SERS快速檢測(cè)水產(chǎn)品中孔雀石綠 孔雀石綠是一種人工合成的三苯甲烷類堿性染 料,自20世紀(jì)30年代起就被廣泛用于漁業(yè)生產(chǎn),防治 水霉病。研究發(fā)現(xiàn)孔雀石綠易為魚類吸收并代謝 為無(wú)色孔雀石綠,且孔雀石綠及其代謝產(chǎn)物均有毒 性和致癌性。目前檢測(cè)孔雀石綠的方法很多,國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法為高效液相色譜法、液相色譜-串聯(lián) 質(zhì)譜法,檢測(cè)定量限分別為2.0g/kg、0.5g/kg。 顧振華18等人采用便攜式拉曼檢測(cè)儀,結(jié)合表面增 強(qiáng)試劑技術(shù),水產(chǎn)品水樣中孔雀石綠檢測(cè)限可達(dá) 5

28、.0g/L,且重現(xiàn)性良好,樣品前處理簡(jiǎn)單,檢測(cè)時(shí)間 短,檢測(cè)成本低,設(shè)備操作相對(duì)簡(jiǎn)捷,適用于食品安 全監(jiān)管部門和食品生產(chǎn)企業(yè)。 2021/3/10講解：XX53 5.3.1 孔雀石綠的表面特征拉曼光譜圖 用表面增強(qiáng)特征拉曼光譜技術(shù)對(duì)10g/L 孔雀石綠水溶液進(jìn)行測(cè)定,表面增強(qiáng)拉曼光譜 顯示432437 cm-1,11661170 cm-1,16131617 cm-1處有孔雀石綠的特征峰,可做孔雀石綠定 性檢測(cè)的依據(jù)。如432437 cm-1,11661170 cm-1,16131617 cm-1,同時(shí)出現(xiàn)波峰,且強(qiáng)度大 于1000,則證明樣品中含有孔雀石綠。 2021/3/10講解：XX54

29、含10g/L孔雀石綠水溶液的表面增強(qiáng)拉曼光譜 2021/3/10講解：XX55 5.3.2 靈敏度試驗(yàn) 孔雀石綠梯度深度對(duì)比實(shí)驗(yàn) 1.0 2.0 5.0 10.0 (n=0) (n=0) (n=15) (n=15) 2021/3/10講解：XX56 5.3.3干擾物質(zhì)和梯度濃度孔雀石綠混合 標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測(cè) （n=0)(n=15) （n=0) （n=0) （n=0) （n=0) （n=0)(n=15) (n=15) (n=15) (n=15) (n=15) 2021/3/10講解：XX57 5.3.4 水產(chǎn)品水樣的檢測(cè) 孔雀石綠現(xiàn)場(chǎng)樣品檢測(cè)的結(jié)果比較 由表可見(jiàn),對(duì)水產(chǎn)品養(yǎng)殖水中孔雀石綠總含量大于5.0g/L 的水樣檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性,陽(yáng)性符合率達(dá)100%；對(duì)水產(chǎn)品 未檢出(檢出限0.5g/L)孔雀石綠的水樣檢測(cè)結(jié)果均為陰性, 陰性符合率達(dá)100 %。 2021/3/10講解：XX58 表面增