专利名称：一种检测三聚氰胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法，特别是关于一种检测三聚氰胺的方法。
背景技术：
三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，微溶于水，主要作为生产三聚氰 胺甲醛树脂的原料。最近，关于宠物食品、动物饲料、小麦麸和其它含蛋白质的日 常食物中含有三聚氰胺的消息，引起了人们对三聚氰胺的广泛关注。由于人体摄入 三聚氰胺后，容易患上膀胱结石、肾部结石之类的疾病，严重者可能诱发膀胱癌。 因此，检验食品中三聚氰胺的含量具有非常重大的意义。现有检测技术仅仅限于中
高浓度三聚氰胺的检测，而无法对微量三聚氰胺进行检测。1994年国际化学品安 全规划署和欧洲联盟委员会合编的《国际化学品安全手册》第三巻和国际化学品安 全卡片说明长期或反复摄入三聚氰胺可能对肾与膀胱产生影响，容易导致结石。
因此即使是微量浓度的三聚氰胺，长期摄入，也会对人体健康造成极大的损害。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种高灵敏度检测三聚氰胺的方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种检测三聚氰胺的方法，它包 括以下步骤1)制备贵金属纳米点阵列；2)将待测样品与银胶混合，得到待测样 品/银胶混合液体；将该待测样品溶液/银胶混合液体置于步骤l)制备的贵金属纳 米点阵列上；3)利用SERS方法检测步骤2)中贵金属纳米点阵列，如果检测到的 SERS图谱中出现了三聚氰胺的特征峰，则待测样品中存在三聚氰胺。
所述贵金属为银。
在所述步骤1)中，贵金属纳米点阵列表面的银纳米点的直径分布范围为60 lOOnm。
在所述步骤2)中，银胶中银颗粒的粒径为60 90nm。
在所述步骤2)中，SERS方法检测所使用的拉曼光谱议的激光波长为1064nm， 激光功率为150mW，分辨率为3cnT1。
所述贵金属纳米点阵列是由磁控溅射方法制备的。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明方法由于采用了 性质稳定、排列有序的贵金属银纳米点阵列作为增强基底，还结合了高灵敏度的 SERS (Surface Enhanced Raman Scattering,表面增强拉曼散射)检测方法，可以检测到浓度为1X10—5mol/L和1Xl(Tmol/L的三聚氰胺，因此本发明方法检测 的灵敏度高，准确性高。2、由于本发明方法中利用了磁控溅射方法，在AA0 (Anodic Alumina Oxidation,多孔阳极氧化铝)模板孔洞内沉积银纳米粒子得到了银纳米点 阵列，因此制备得到的银纳米点阵列结构致密稳定，且具有很好的重复性。3、由 于本发明方法制备出的银纳米点阵列性质稳定，可重复利用，因此本发明方法操作 简单，耗时少，成本低廉。本发明方法可以广泛应用于其它微量物质的检测中。
图1是本发明方法中制备银纳米点阵列的原理图 图2是扫描电子显微镜测得的M0模板的俯视图 图3是扫描电子显微镜测得的银纳米点阵列的俯视图 图4是表面增强拉曼技术测得的SERS图谱
具体实施例方式
下面以贵金属银为例，阐明本发明的技术方案。
本发明方法包括以下步骤
1)制备银纳米点阵列，其包括以下步骤
① 如图1所示，将AA0模板1依次放入去离子水、酒精、丙酮、酒精、去离子
水中，分别浸泡20 50min，除去AA0模板1表面及其孔洞11中的杂物，待其自然 干燥后，放到磁控溅射设备中真空室4的加热衬底架41上。将纯度为99.9將的银 耙2依次放入去离子水、酒精、丙酮、酒精、去离子水中，分别在超声仪中超声清 洗5 20min，去除银靶2表面上的无机物和油脂等，待自然干燥后，放到磁控溅 射设备中真空室4的阴极靶位42上。上述磁控溅射仪器中的真空室4为阳极，如 图2所示，上述AA0模板1具有两端通透的孔洞11，通过扫描电子显微镜测得孔 洞11的直径范围为60 100nm。
② 启动加热衬底架41，对AA0模板1进行预热，预热温度为380 50(TC，预 热时间为90 150min。预热结束后，通过加热衬底架41将AAO模板1的温度降至 350 400。C。
③ 如图1所示，通过以下三步溅射法，将银靶2中的银粒子5沉积到AAO模板 1的孔洞11内
第一步，往真空室4内通入氩气，使真空室4内的气体压强稳定为0. 1 0. 2Pa， 使溅射电压大小为250 320V，电流强度为0. 01 0. 03A，并使电压和电流强度稳 定，持续溅射时间为5 10min。
第二步，加大通入的氩气流量，使真空室4内的气体压强稳定为0.2 0.4Pa，使溅射电压大小为350 450V，电流强度为0. 06 0. 09A，并使电压和电流强度稳 定，持续溅射时间为15 20min。
第三步，增大通入的氩气流量，使真空室4内的气体压强稳定为0. 5 0. 7Pa， 同时继续加大真空室4和阴极耙42之间的直流电压，使电压大小为440 550V， 电流强度为O. 1 0.3A，并使电压和电流强度稳定，持续溅射时间为30 40min。
上述在真空室4和阴极靶42之间加上直流电压后，形成一定强度的静电场E。 真空室4内的氩气在静电场E的作用下，电离并产生高速度的氩离子Ar+6和二次 电子7。高能量的Ar+在电场E的作用下加速飞向阴极耙42上的银靶2，并以高能 量轰击银耙2，使银耙2表面的银粒子5轰击出来，沉积在AAO模板1的孔洞11 内。
④ 沉积完成后的AA0模板1进行原位退火，退火温度为350 40(TC，退火时 间为1 3h，从而AAO模板1的孔洞11内的银纳米点晶化完全。
⑤ 将沉积完成的AAO模板1依序浸入浓度范围为0. 05 0. lmol/L的NaOH溶液 和去离子水中，在NaOH溶液中浸泡时间为50 60min，在去离子水中浸泡时间为 10h 12h。以溶去MO模板l反面的部分氧化铝，得到银纳米点阵列3，通过扫描 电子显微镜测得银纳米点阵列3表面的银纳米点的直径分布范围为60 100nm (如 图3所示)。
2) 为了进一步提高检测灵敏度，将银胶分别与浓度为2Xl(T5mol/L和2X 1(Tmol/L的三聚氰胺水溶液按1:1的体积比充分混合，得到三聚氰胺/银胶混合液 体，混合液体中的分别为1X10—5mol/L和1X10—7mol/L。银胶可以采用化学还原方 法获取，银胶中银颗粒的粒径范围为60 90nm。
3) 将步骤2)中的三聚氰胺/银胶的混合液体置于银纳米点阵列3表面，待其 自然干燥。
4) 如图4所示，利用SERS方法检测步骤3)中银纳米点阵列3，得到d图谱 和e图谱，d图谱为测得的浓度为1X10—、01/L三聚氰胺的SERS图谱，e图谱为 测得的浓度为1X KTmol/L三聚氰胺的SERS图谱。将检测到的d图谱和e图谱与 三聚氰胺固体拉曼图谱(a图谱)、银胶在银纳米点阵列3的SERS图谱(b图谱) 及配制三聚氰胺溶液用的水在银纳米点阵列3的SERS图谱(c图谱)进行比较、 分析。SERS方法检测所使用的拉曼光谱议的激光波长为1064nm,激光功率为150mW， 分辨率为3cnf1。
如图4所示，与a图谱中显现的三聚氰胺特征峰对比，b图谱和c图谱均无特 征峰出现，而d图谱和e图谱均显现有三聚氰胺特征峰，说明本发明方法可以将浓
5度为1X10—Smol/L和1Xl(Tmol/L的三聚氰胺检测出来。
现以e图谱为例，计算激光光斑范围内三聚氰胺的分子数，其计算过程如下 e图谱对应的三聚氰胺浓度为1Xl(Tmol/L，一滴三聚氰胺/银胶混合物液体的 体积为5X10—5L， 一滴混合物液体滴在纳米线阵列3上产生的面积为lcm2， 一滴混 合物液体中三聚氰胺的物质量为lX10-7mol/LX5X10—5L=5X10-12mol。由于激光器 聚焦后的激光光斑半径大约为2.5X10—4cm，则激光光斑的面积为1.96X 10—7cm2=1.96X 107 nm2。那么，激光光斑范围内三聚氰胺分子数为1. 96X 10—7X [ (5 X 10—12X6.02X 1023) /1]^5.9X105个，而估算一个三聚氰胺分子面积为0. 75nm2， 则激光光斑范围内三聚氰胺分子面积总和为4. 425X 105 nm2 ，小于激光光斑面积 1.96X107 nm2。因此，e图谱中的三聚氰胺分子是平铺在表面增强基底上，这进一 步表明本发明方法可以用于高灵敏度检测，甚至实现亚单层量级的检测。
权利要求
1、一种检测三聚氰胺的方法，它包括以下步骤1)制备贵金属纳米点阵列；2)将待测样品与银胶混合，得到待测样品/银胶混合液体；将该待测样品溶液/银胶混合液体置于步骤1)制备的贵金属纳米点阵列上；3)利用SERS方法检测步骤2)中贵金属纳米点阵列，如果检测到的SERS图谱中出现了三聚氰胺的特征峰，则待测样品中存在三聚氰胺。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述贵金属为银。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述步骤l)中，贵金属纳米 点阵列表面的银纳米点的直径分布范围为60 100nm。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述步骤1)中，贵金属纳米 点阵列表面的银纳米点的直径分布范围为60 100nm。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于在所述步骤2)中， 银胶中银颗粒的粒径为60 90nm。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于在所述步骤2)中， SERS方法检测所使用的拉曼光谱议的激光波长为1064nm，激光功率为150mW，分 辨率为3cm—'。
7、 如权利要求5所述的方法，其特征在于在所述步骤2)中，SERS方法检 测所使用的拉曼光谱议的激光波长为1064nm，激光功率为150mW，分辨率为3cm—、
8、 如权利要求1或2或3或4或7所述的方法，其特征在于所述贵金属纳 米点阵列是由磁控溅射方法制备的。
9、 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述贵金属纳米点阵列是由磁控 溅射方法制备的。
10、 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述贵金属纳米点阵列是由磁控 溅射方法制备的。
全文摘要
本发明涉及一种检测三聚氰胺的方法，它包括以下步骤1)制备贵金属纳米点阵列；2)将待测样品与银胶混合，得到待测样品/银胶混合液体；将该待测样品溶液/银胶混合液体置于步骤1)制备的贵金属纳米点阵列上；3)利用SERS方法检测步骤2)中贵金属纳米点阵列，如果检测到的SERS图谱中出现了三聚氰胺的特征峰，则待测样品中存在三聚氰胺。本发明方法操作简单，耗时少，成本低廉，可以广泛应用于其它微量物质的检测中。
文档编号G01N21/65GK101561397SQ200910085489
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者雅 张, 张利胜, 炎 方 申请人:首都师范大学