基于金纳米材料自组装"适配体"分子的SERS检测重金属离子的研究

本课题主要是在金纳米材料表面自组装上"适配体"分子并与重金属离子形成特殊"热点"结构，利用此结构具有优异的表面增强拉曼光谱（SERS）特性，检测汞、镉、铅、铬等有害重金属离子的研究。本项目利用"适配体"分子识别重金属离子具有高度的选择性和敏感性，选择特异性的"适配体"分子，可以实现对不同重金属离子的快速、超高灵敏检测。研究环境中的PH、温度以及其它离子等因素对重金属离子检测的影响，获得最佳的检测条件和检测极限，揭示特异性的"适配体"分子与重金属离子和金纳米材料相互作用的机理和规律。对实际样品汞、镉、铅、铬等有害重金属离子多组分、在线检测。本项目的创新及特色是设计出不同的"适配体"分子，使金纳米材料和重金属离子形成特殊的"热点"结构，产生强的SERS信号，实现所要求的检测目标。探索这种快速、高灵敏度、简便宜行的重金属离子的检测方法在环境科学、食品安全和生命科学等领域的潜在应用。

本课题通过在金纳米材料表面自组装"适配体"分子实现对重金属离子的识别和检测。研究过程中我们利用金纳米材料形成的"热点"结构提供优异的表面增强拉曼光谱（SERS）特性，并结合"适配体"分子对重金属离子的高选择性和敏感性，成功检测到多种有害重金属离子。项目中我们首先选择特异性"适配体"分子，实现对实际样品中汞和银等不同重金属离子的快速和超高灵敏检测，并研究了环境中的PH值、温度以及其它离子等因素对重金属离子检测的影响，获得最佳的检测条件和检测极限，揭示特异性的"适配体"分子与重金属离子和金纳米材料相互作用的机理和规律。与此同时，我们也制备了多种不同材料和形貌的纳米结构，并通过修饰探针分子，对制备合成出的不同形貌和尺寸的纳米材料进行表面增强拉曼光谱测试和表征，从而验证SERS热点的增强效果。相信这种快速、高灵敏度、简便宜行的检测方法将在环境科学、食品安全和生命科学等领域拥有更广阔的应用前景。