一种灭幼脲检测方法与流程

本发明涉及农药检测技术领域，特别涉及一种灭幼脲检测方法。

背景技术：

灭幼脲其作用机制主要是通过抑制昆虫蜕皮、变态，导致不育及直接杀卵等方面的作用来控制害虫，所以其对人畜毒性相对较低，因而在粮食、蔬菜、水果上得到广泛的应用。近年来也出现了便携式的拉曼光谱仪，可以满足现场，实时等检测需求，但是受限于材料灵敏度，现场检测微量农药的可靠性和精度都较低。

技术实现要素：

本发明提供一种灭幼脲检测方法，达到在现场实现无损条件下的微量甚至分子级别农药的检测的技术效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种灭幼脲检测方法，包括：

将待检对象的洗涤清液滴加到单壁碳纳米管垂直阵列基底上；

将所述基底置于拉曼光谱仪上，获取拉曼光谱图；

基于所述拉曼光谱图与拉曼强度和灭幼脲含量对照表，获取灭幼脲含量；

其中，所述单壁碳纳米管垂直阵列基底的制备方法包括：

取0.003mol/l的硝酸银溶液进行油浴；

待所述硝酸银溶液沸腾后，滴加1％的柠檬酸钠溶液并持续搅拌10min；

停止加热并避光空冷至室温；

将空冷至室温后的混合溶液于4摄氏度环境静置，获取下层沉淀的银溶胶；

将所述银溶胶加入到单壁碳纳米管分散液制备成ag+修饰的单壁碳纳米管涂层；

将所述ag+修饰的单壁碳纳米管涂层与40摄氏度环境烘干，制得表面增强拉曼光谱基底；

其中，所述硝酸银溶液与所述柠檬酸钠溶液的体积比为100:7

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的灭幼脲检测方法，采用单壁碳纳米管分散液制备基底支撑物从而获得更大的均匀性和比表面积，从而与目标接触面积就越大，从而能够产生更多的sers热点，通过特定配比的银溶胶提供ag+修饰单壁碳纳米管的涂层，从而提升更高的光信号强度，从而更加便于检测出微量的灭幼脲农药分子，从而达到高精度和高可靠性的微量农药检测。同时，相邻银离子纳米壳体或者纳米结构之间的纳米间隙多，比表面积大，单位面积所吸引的目标分子就越多，使得微量农药分子的捕获就越多，使得微量检测的精度和数据可靠性就更高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的5g/l，1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l浓度的灭幼脲试剂在光谱仪上得到的拉曼光谱图；

图2为本发明实施例提供的5g/l，1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l浓度的灭幼脲试剂滴在银溶胶烘干基底上后在光谱仪上得到的拉曼光谱图；

图3为本发明实施例提供的1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l浓度的灭幼脲试剂滴在银溶胶和单壁碳纳米管基底上后在光谱仪上得到的拉曼光谱图；

图4为本发明实施例提供的为100mg/l灭幼脲试剂在单壁碳纳米管分散液上与不采用其他结构得到的拉曼光谱图；

图5为本发明实施例提供的10mg/l灭幼脲试剂在单壁碳纳米管分散液上与不采用其他结构得到的光谱图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种灭幼脲检测方法，达到在现场实现无损条件下的微量甚至分子级别农药的检测的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

一种灭幼脲检测方法，包括：

将待检对象的洗涤清液滴加到单壁碳纳米管垂直阵列基底上；

将所述基底置于拉曼光谱仪上，获取拉曼光谱图；

基于所述拉曼光谱图与拉曼强度和灭幼脲含量对照表，获取灭幼脲含量；

其中，所述单壁碳纳米管垂直阵列基底的制备方法包括：

取0.003mol/l的硝酸银溶液进行油浴；

待所述硝酸银溶液沸腾后，滴加1％的柠檬酸钠溶液并持续搅拌10min；

停止加热并避光空冷至室温；

将空冷至室温后的混合溶液于4摄氏度环境静置，获取下层沉淀的银溶胶；

将所述银溶胶加入到单壁碳纳米管分散液制备成ag+修饰的单壁碳纳米管涂层；

将所述ag+修饰的单壁碳纳米管涂层与40摄氏度环境烘干，制得表面增强拉曼光谱基底；

其中，所述硝酸银溶液与所述柠檬酸钠溶液的体积比为100:7。

下面将通过具体的实施例和对照加以说明。

表面增强拉曼散射检测

对灭幼脲的拉曼散射。

将灭幼脲农药用丙酮稀释，分为5组浓度5g/l，1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l的溶液，国标灭幼脲浓度为：3mg/l，在invia型拉曼光谱仪的镜头下进行检测。该仪器可实现绝大部分固态，液态以及薄膜产品在有机结构鉴定等方面提供快速，简单，可重复，无损伤的定性定量分析，完全满足实验要求。

使用激光波长为532nm，波数范围100-3200cm^-1，先将仪器以功率10％进行测试，根据得到光谱图的清晰程度进行加减。

参见图1，首先直接对灭幼脲进行检测，对使用每种农药浓度的基底进行三次检测，对最后结果取平均值，以防出现单次实验误差，随后观察随其浓度的变化光谱会发生什么样的变化。

其中，a为波数范围100cm^-1-3200cm^-1；b-f：分别5g/l，1g/l,100mg/l，10mg/l，3mg/l浓度的灭幼脲试剂在光谱仪上得到的拉曼光谱图，其中b在1750cm^-1处是实验噪声。

可以看到在5g/l,1g/l,100mg/l浓度下，在光谱图上可以捕捉到比较明显的波峰，其中1693cm^-1，2932cm^-1处有着明显的拉曼波峰，1693cm^-1处波峰最高，可以用于灭幼脲定量模型的建立。在得到关于不同浓度的灭幼脲试剂的拉曼光谱图后，观察发现在高浓度光谱图上虽然出现了比较大的两个波峰，但是从100mg/l浓度的灭幼脲光谱图上，其波峰已经很小，之后的10mg/l和3mg/l更是检测不到任何波峰信号，说明仅仅是对农药直接进行拉曼检测是不能满足检测要求的，拉曼光信号很弱也是可以预期的，接下来的工作就是如何在低浓度下得到更为明显的拉曼光信号。

对灭幼脲的表面增强拉曼散射。

将灭幼脲农药用丙酮稀释，分为5组浓度5g/l,1g/l,100mg/l,10mg/l,3mg/l的溶液，国标灭幼脲浓度为：3mg/l，在invia型拉曼光谱仪的镜头下进行检测。

接下来我们采用了表面增强拉曼的方法来得到更显著的实验数据，期望在高的浓度下能得到更加明显的波峰以及低浓度下得到比较明显的波峰，先用胶头滴管取适量的银溶胶下部沉淀，滴在载玻片上，为了使银溶胶相对均匀，使用另一块玻璃片左右刮载玻片上的液体，重复5次，供5组浓度的灭幼脲农药使用，然后放入烘干箱，约10多分钟后取出，可以看到在玻璃片上呈现一层薄薄的深灰色的颗粒，以银溶胶作为表面增强拉曼散射的基底制作完成。

参见图2，用一次性的滴管分别取适量的浓度为5g/l，1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l的灭幼脲试剂，滴在银溶胶烘干的玻璃片上，放在拉曼光谱仪上检测。使用激光波长为532nm，波数范围100-3200cm^-1，仪器为功率10％，对每种农药浓度进行三次检测，得到的实验结果。

其中，a:为波数范围100cm^-1-3200cm^-1；b-f：为5g/l，1g/l,100mg/l，10mg/l，3mg/l的灭幼脲试剂在光谱仪上得到的拉曼光谱图，其中b在500cm^-1处是实验噪声。

以图1和图2对比可以明显的看到，采用表面拉曼增强后，得到了更为显著的实验结果，即使在低浓度下，仍然可以得到比较明显的拉曼光谱图，其中116cm^-1，240cm^-1，1360cm^-1，1560cm^-1，2135cm^-1，2932cm^-1处在低浓度下都有比较明显的波峰，240cm^-1，1560cm^-1，2932cm^-1处波峰更为明显，这使得以银溶胶分散液为基底材料的表面增强拉曼光谱检测灭幼脲有着更好应用前景。

以单壁碳纳米管分散液为基底材料的表面增强拉曼光谱检测。

具体操作为：准备一块玻璃片，滴入单壁碳纳米管的分散液，形成一定厚度的碳纳米管，再加入少量的银溶胶，使ag⁺修饰碳纳米管的涂层，放入烘箱里烘干，烘箱温度为40度。

参见图3，对得到的基底加入适量灭幼脲试剂，放在拉曼光谱仪的镜头下进行实验，这里选择的灭幼脲浓度为1g/l,100mg/l,10mg/l,3mg/l，得到拉曼光谱。其中，a:为波数范围100cm^-1-3200cm^-1；b-e：为1g/l，100mg/l，10mg/l，3mg/l的灭幼脲试剂在光谱仪上得到的拉曼光谱图。

通过放大波峰部分，我们可以较为清晰的看到，其波峰的高度大小随着灭幼脲浓度的变小而降低。

参见图4，为了证明优化结构而产生的优越性，下面分别对灭幼脲浓度为100mg/l,10mg/l,3mg/l的目标溶液与只采用银溶胶的实验组进行对比，得到的光谱信号图。其中，a:为波数范围100cm^-1-3200cm^-1，b：为100mg/l灭幼脲试剂在单壁碳纳米管分散液上得到的光谱图c：为100mg/l灭幼脲试剂不采用其他结构得到的光谱图。

从光谱图上得到，在灭幼脲浓度为100mg/l时，采用了单壁碳纳米管一组试剂在1591cm^-1和2674cm^-1处有着相当强的拉曼信号，其信号强度是不采用该结构的数倍。

下图5是10mg/l的灭幼脲溶液的拉曼光谱信号图；a:为波数范围100cm^-1-3200cm^-1，b：为10mg/l灭幼脲试剂在单壁碳纳米管分散液上得到。

上可以得到，灭幼脲浓度为10mg/l的条件下，光谱图在1591cm^-1和2674cm^-1处的拉曼信号相比不采用其他结构的对照组，有着明显的增强。综上，使用了单壁碳纳米管分散液在灭幼脲浓度为100mg/l，10mg/l的拉曼信号都有了明显的增强，因此选择更优化的结构和材料是有助于提高低浓度灭幼脲的拉曼信号强度的。

相对于，目前常用的固相萃取和液相色谱化学检测方法，需要将果蔬打碎后，通过化学手段富集处理再进行检测，操作复杂，需要的仪器笨重，不适合现场快速，实时检测的要求。本实施例提供的光谱检测则具有对农药快速，无损的检测特性，采用表面增强拉曼的方法，可以解决分布于果蔬表面的农药残留量低，光谱信号弱的特点。以灭幼脲这一农药作为检测对象，通过硝酸银与柠檬酸钠的还原反应制备银溶胶，使银溶胶与灭幼脲溶液混合来达成表面增强拉曼光谱的检测。根据表面增强拉曼散射的增强原理，这里选用了碳纳米管作为基底材料，将银溶胶滴在碳纳米管制作的基底上，利用碳纳米管相比一般材料的比表面积大，同时间隙更多的特性，拥有更多的热点，以此提高拉曼光谱检测的精度。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的灭幼脲检测方法，采用单壁碳纳米管分散液制备基底支撑物从而获得更大的均匀性和比表面积，从而与目标接触面积就越大，从而能够产生更多的sers热点，通过特定配比的银溶胶提供ag+修饰单壁碳纳米管的涂层，从而提升更高的光信号强度，从而更加便于检测出微量的灭幼脲农药分子，从而达到高精度和高可靠性的微量农药检测。同时，相邻银离子纳米壳体或者纳米结构之间的纳米间隙多，比表面积大，单位面积所吸引的目标分子就越多，使得微量农药分子的捕获就越多，使得微量检测的精度和数据可靠性就更高。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。