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.
表面增强拉曼光谱 银纳米基底 甲基磷酸二甲酯 化学毒剂