【摘 要】
：
神经性化学毒剂具有毒性高、挥发性好和作用快等特点,在浓度很低的情况下就可以造成很大的伤亡,因此成为现场快速检测的难点.而化学毒剂沙林(甲氟膦酸异丙酯,GB)是一种经常用的军事神经性毒剂,该毒剂可通过抑制乙酰胆碱酯酶来破坏神经系统的功能,同时该毒剂被吸入后在人体内的降解速度很慢.为了避免和降低该类毒剂的污染和对人员伤害,迫切需要发展一种灵敏度高、准确性好、响应时间短和可便携化的检测技术检测GB.表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法具有灵敏度高、操作简单和响应速度快的特点,成为检测水中痕量化学毒剂的有效方法之
【机 构】
：
国民核生化灾害防护国家重点实验室,北京 102205;厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,化学化工学院,福建 厦门 361005
论文部分内容阅读
神经性化学毒剂具有毒性高、挥发性好和作用快等特点,在浓度很低的情况下就可以造成很大的伤亡,因此成为现场快速检测的难点.而化学毒剂沙林(甲氟膦酸异丙酯,GB)是一种经常用的军事神经性毒剂,该毒剂可通过抑制乙酰胆碱酯酶来破坏神经系统的功能,同时该毒剂被吸入后在人体内的降解速度很慢.为了避免和降低该类毒剂的污染和对人员伤害,迫切需要发展一种灵敏度高、准确性好、响应时间短和可便携化的检测技术检测GB.表面增强拉曼光谱(SERS)检测方法具有灵敏度高、操作简单和响应速度快的特点,成为检测水中痕量化学毒剂的有效方法之一.将购买的Ag纳米溶胶进行离心,然后将其组装固定在硅基Au膜表面从而制备高SERS增强的基底来对化学毒剂模拟剂甲基磷酸二甲酯(DMMP)的快速检测方法进行研究.在实验中,通过优化团聚剂的离子强度、测试方法等来对检测条件进行优化筛选.通过对比不同的团聚剂HCl,KI,MgSO4,NaCl和NaOH,最终得到最优的离子强度,从而确定1 mol·L-1的KI为团聚剂时具有最好的效果.分别对不同的检测方法来进行了相应的优化,通过对比芯片法和液态溶胶法,最终发现改进后的芯片法能够获得较好的检测效果.最终确定的检测方法为将1 mol·L-1的KI和待测溶液(DMMP)混匀,然后滴在事先准备的以Ag纳米溶胶为基质制得的SERS芯片上,用波长为785 nm激光的便携式拉曼光谱仪直接进行检测,最低可以测至10μg·L-1.而在文献资料中报道美军短期(<7 d)饮用水最大暴露安全指南规定对神经性化学毒剂最低检出限是10μg·L-1,因此采用该SERS检测方法,满足了军队应对化学战或者恐怖袭击的行动的需要.实验结果表明该方法突破了便携拉曼光谱仪灵敏度低的局限,解决了痕量神经性毒剂现场快速检测难题,拓展了SERS技术在化学侦察领域的应用.
其他文献
随着人口的增长和社会的迅速发展,水资源短缺和水污染问题日益严重.水质分类作为水质污染评估工作中的一项重要环节,其意义和作用也更加突出.基于太赫兹衰减全反射(THz-ATR)光谱和模式识别技术,提出了一种水质分析模型.利用太赫兹时域光谱系统和衰减全反射模块测量了纯净水、自来水、河水、海水A和海水B五种水样的太赫兹衰减全反射光谱,通过光学参数提取模型获得0.2～1.0 THz频率范围内五种水样的折射率、吸收系数、介电常数实部和介电常数虚部.利用主成分分析(PCA)对折射率进行降维和特征提取,分别作出样品在第一
低碳化学品火灾事故风险高、危害极大,探究低碳化学品火焰光谱特性对探测识别该类火灾危害污染意义重大,但目前国内外对大型低碳化学品火灾事故产生有毒、有害的硫化物(SOX)和氮化物(NOX)气体等相关研究较少.通过搭建1.2～12μm红外波段火焰光谱测试实验平台,对二硫化碳、92#汽油和酒精进行5,14和20 cm三种不同燃烧尺度火焰光谱测试,探究火焰燃烧尺度对高温火焰分子辐射光谱的影响.随着燃烧尺度的增大,火焰辐射强度增强和特征波段出现增宽现象.分析5 cm燃烧尺度下四种典型化学品中液化天然气(LNG)、丙烯
荞麦籽粒中富含谷类作物比较缺乏的赖氨酸,使其不同于其他作物,具有较高经济价值.传统氨基酸测定费时且昂贵,为满足金苦荞育种工作的需要,选用近红外光谱技术结合人工神经网络的算法建立快速检测金苦荞叶片中氨基酸含量的近红外模型.使用氨基酸含量差异较大的样品255个,扫描光谱后测定其化学值.研究发现样品苏氨酸(Thr)含量范围是5.307～14.374 mg·g-1;缬氨酸(Val)含量范围是6.137～16.204 mg·g-1;甲硫氨酸(Met)含量范围是0.308～3.049 mg·g-1;异亮氨酸(Ile)
采用溶剂热法分别制备了球形银纳米颗粒和多形貌银纳米颗粒,其中球形银纳米颗粒具有400 nm的窄带等离激元共振峰,而多形貌银纳米颗粒的共振区间在400～700 nm之间,将它们分别掺入R6G与PV P的混合溶液中,利用旋涂法在玻璃基板上制备银纳米颗粒嵌入染料掺杂聚合物薄膜随机激光器.采用纳秒脉冲激光进行随机激光泵浦实验,实验结果表明球形银纳米颗粒染料掺杂聚合物薄膜只有自发辐射峰,而多形貌银纳米颗粒染料掺杂聚合物薄膜具有线宽<0.8 nm的相干随机激光发射光谱,其阈值为1.9 mJ·cm-2,这可能是由于银纳
自然光中的紫外光在木材表面产生复杂的光化学反应,是木材在自然环境中老化降解速度最快,反应最强的化学过程.基于近红外光谱(NIRs)技术探讨了落叶松表面材色在340 nm波长紫外光照射条件下的老化状况.不同时间(180,540,900,1080 h)试材弦切面经紫外光人工老化后,测量木材表面材色色度学指数,并采集N IRs信息.由N IRs二阶导数及其差谱图反映的信息,定性分析和讨论了木材表面化学组分基团的变化;定量建立基于偏最小二乘法(PLS)结合留一交叉验证的木材表面材色预测模型.结果表明:(1)随着人
养分亏缺是作物产量和质量提升的重要限制因子.我国砖红壤植胶区钾、镁缺乏及其低的有效性长期制约天然橡胶的产、质量.以“热研7-33-97”橡胶幼苗为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对钾、镁胁迫下橡胶树叶片物质组成特征进行研究,分析不同钾、镁胁迫条件下叶片红外光谱图谱特征峰的变化及其差异,探讨钾、镁胁迫对叶片物质成分和结构的影响,以期为钾镁缺乏影响橡胶树生长与生理代谢的机理研究提供参考.结果表明:(1)缺钾条件下,1554,1519和1075 cm-1处的吸收峰缺失,表明橡胶叶片中蛋白质酰胺Ⅱ带、
铁矿资源是我国国民经济基础产业中的重要组成要素,在我国经济发展中有举足轻重的地位.铁矿品位的检定效率对铁矿石开采效率有重大影响.目前,铁矿石品位的化学分析检定法,不仅存在成本较高,化验周期长的问题,更主要的是其无法实现铁矿品位原位测定,相对配矿流程存在滞后效应,无法有效降低矿石开采的损失贫化率;基于可见光-近红外光谱分析的铁矿品位原位测定技术是解决这一问题的有效途径.以225个红岭矽卡岩型铁矿测试样本的可见光-近红外光谱数据及化学分析数据为数据源,首先对原始数据进行了平滑处理,并分析了矽卡岩型铁矿可见光-
有机磷农药毒死蜱是目前农业生产中使用最广泛的农药之一,但有机磷农药过度使用导致的农药残留却给自然环境和人类生命健康造成严重威胁,因此,开发一种快捷、准确、经济的毒死蜱农药在农产品表面残留的直接检测方法意义重大.配制4组不同体积浓度(1:200,1:500,1:800,1:1000)的毒死蜱农药溶液,对照组为纯净水,分别浸泡甘蓝叶片3 min,每组采集30个叶片样本,5组共计150个样本.采用可见近红外光谱仪获取其谱图信息,然后开展不同浓度毒死蜱农药在甘蓝叶片上残留的可见近红外光谱定性分析研究.建模时,将每
拉曼光谱技术作为探究分子、晶体及其结构特征的有力手段,具有快速、无损、样品用量小、无需前处理且适应性强等优点,已被广泛应用于食品安全、石油化工等领域.但在拉曼光谱应用中,常常受到荧光背景干扰,导致拉曼信号降低,严重的情况下拉曼信号甚至会淹没在荧光背景中.为解决拉曼技术在实际应用中荧光背景干扰的问题,从仪器角度出发,采用二色镜对多波长拉曼光谱进行光路耦合设计,研制了近红外拉曼光谱与移频差分拉曼复合一体的多波长消荧光拉曼光谱检测系统,其中近红外拉曼光谱采用1064 nm激光光源设计,移频差分拉曼光谱选取784
随着海洋溢油问题的日益严重,多种遥感技术被用于海面溢油监测,其中激光诱导荧光(LIF)技术是目前被认为最有效的海面溢油探测技术之一.Hoge等基于LIF技术提出了一种利用拉曼散射光评估薄油膜厚度的积分反演算法并广泛应用于海面溢油探测,针对该算法存在误差较大的问题,提出一种融合拉曼散射光和荧光信号评估海面溢油厚度的反演算法.首先利用拉曼散射光信号反演油膜厚度,然后利用该反演结果计算获取溢油油品的荧光特征光谱,最后利用荧光信号反演油膜厚度.文中推导了利用荧光信号反演油膜厚度的算法,给出了油品荧光特征光谱的逼近