【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机化学纳米材料制备，涉及一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法及在sers检测pcb-3中的应用。
技术介绍
1、4-氯联苯(pcb-3)是一种有机氯化合物，广泛应用于工业生产中的绝缘油、润滑油、冷冻剂和热载体等，还可作为许多种工业产品(如各种树脂、涂料、陶釉、防火剂、农药延效剂、染料分散剂)的添加剂。因其具有持久性、蓄积性和生物放大性的特点，一旦释放到环境中，很难被分解，易积聚在生物体内，并随着食物链的传递而逐渐富集，对生态系统和人体健康造成潜在威胁。因此对其进行快速、准确的检测和监测显得至关重要，然而，传统的检测方法，如高效液相色谱法(hplc)和质谱法(ms)等通常需要复杂的样品预处理步骤和昂贵的仪器设备，使得检测过程繁琐耗时，成本高。
2、表面增强拉曼光谱(sers)技术是一种具有超高灵敏度的指纹光谱技术，检测速度快，成本低，广泛应用于各种物质的微量甚至痕量检测。sers基底的性能直接影响着拉曼光谱检测的灵敏度，因此，制备具有高增强能力的sers活性基底，可以有效提高物质拉曼光谱检测的灵敏度。
3、目前，现有的sers活性基底多数以贵金属为原材料，其中用的最多的是ag，然而，ag在空气中容易被氧化，从而降低ag的sers活性。fe2o3是一种窄带隙的半导体材料，容易获得，且稳定性较好，具有光催化作用，ag可以有效地捕获光生电子，使得电子空穴对能有效分离，对拉曼光谱具有十分明显的增强效果，因此，将多孔棒状fe2o3与ag结合起来得到多孔棒状fe2o3/ag作为sers活性基底，
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，该方法简单，制备成本低，便于大规模生产应用；所制备得到的多孔棒状fe2o3/ag/bp比多孔棒状fe2o3/ag具有更强的sers活性，且性能稳定可回收利用，对存放条件无特殊要求，可直接存放于离心管中，三十天后仍具有较高的sers活性。
2、本专利技术的目的之二是提供一种多孔棒状fe2o3/ag/bp在用于分析检测环境中永久性污染物4-氯联苯(pcb-3)中的应用，该基底具有独特的多孔结构，可有效沉积ag纳米离子，增加sers热点，同时纳米黑磷(bp)具有较高的比表面积，进一步为ag纳米粒子的沉积提供了更大的空间，可以实现对目标化合物的高灵敏性检测，特别对微量目标物质的快速、准确检测，有望在环境保护领域发挥重要作用。
3、为实现第一专利技术目的，本专利技术提供一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，包括以下步骤：
4、一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，包括以下步骤：
5、(1)称取黑磷晶体分散于超纯水中，遮光放入超声机中，在充氮气的环境下冰浴超声16～18h后，以6000～9000r/min离心，在上清液中得到二维黑磷纳米片溶液；
6、(2)将多孔棒状fe2o3/ag与二维黑磷纳米片溶液倒入纯水中，在冰浴遮光环境下超声30～60min，得到均匀分散的fe2o3/ag和bp混合溶液；
7、(3)将fe2o3/ag和bp混合溶液置于太阳光下光反应30～60min后得到多孔棒状fe2o3/ag/bp溶液，最后在离心机中以9000～12000r/min离心5～10min得到多孔棒状fe2o3/ag/bp。
8、优选的，步骤(1)中，黑磷晶体分散于超纯水中的浓度为4～5mg/ml。
9、优选的，步骤(2)中，fe2o3/ag和bp混合溶液中，多孔棒状fe2o3/ag的浓度为1mg/ml；二维黑磷纳米片的浓度为0.03～0.05ml/ml。
10、进一步的，步骤(2)中，所述多孔棒状fe2o3/ag的制备方法包括以下步骤：
11、s1、取硝酸铁和葡萄糖充分溶解于乙二醇溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液转移至高压反应釜中，高温反应一段时间后自然冷却至室温，得到溶液a；
12、s2、取出溶液a，离心后用无水乙醇洗涤多次后干燥得到棒状沉淀物；
13、s3、将沉淀物放入管式炉中，在空气条件下高温反应得到多孔棒状fe2o3粒子；
14、s4、将硝酸银充分溶解于超纯水中得到硝酸银溶液，并将步骤s3制备得到的多孔棒状fe2o3粒子碾磨后倒入硝酸银溶液中，充分搅拌得到溶液b；
15、s5、将溶液b转移到高压反应釜中，高温加热反应一段时间后自然降温至室温后，取出高压反应釜内的沉淀，经过水洗和醇洗后干燥得到多孔棒状fe2o3/ag。
16、优选的，步骤s1中，所述硝酸铁和葡萄糖之间的摩尔比为3：(2～10)；所述乙二醇溶液的用量为以使硝酸铁摩尔浓度为0.03～0.05mol/l；反应温度为150～220℃，反应时间为10～15h。
17、优选的，步骤s2中，干燥温度为55～65℃下，干燥时间为8～12h；步骤s3中，管式炉加热温度为400～700℃，反应时间为2～6h。
18、优选的，步骤s4中，硝酸银溶液浓度为3.008～6.016mmol/l；多孔棒状fe2o3粒子与硝酸银之间的摩尔比为5：(3～6)；步骤s5中，加热反应温度为150～220℃，反应时间为10～16h。
19、为实现第二专利技术目的，本专利技术提供了上述制备方法所制备的多孔棒状fe2o3/ag/bp在用于sers检测pcb-3中的应用。
20、进一步的，上述制备方法所制备的多孔棒状fe2o3/ag/bp在用于sers检测pcb-3中的应用，具体应用过程包括以下步骤：
21、s1、将r6g作为探针分子，将r6g溶于纯水形成不同浓度的r6g溶液；
22、s2、将pcb-3溶于正己烷形成不同浓度的pcb-3溶液；
23、s3、将制备的多孔棒状fe2o3/ag/bp作为基底溶于无水乙醇中配制得到0.01～0.0375g/ml的溶液，再滴在干净的硅片上，烘干后作为sers基底用于检测r6g和pcb-3；
24、s4、将r6g和pcb-3溶液滴在制备好基底上，待液滴干燥后将其放在激光拉曼光谱仪下进行测试并获取拉曼信号。
25、优选的，r6g溶液的浓度为10-6m至1.0×10-15m，pcb-3溶液的浓度为10-2m至1.0×10-9m。
26、与现有技术方案相比，本专利技术具有以下优点：
27、(1)本专利技术制备方法简单，原材料无毒，对环境无污染，制备成本低，可批量生产；
28、(2)本专利技术中使用到黑磷(bp)是一种直接带隙半导体材料，具有良好的sers活性，因此将多孔棒状fe2o3、ag及bp结合起来制备得到的多孔棒状fe2o3/ag/bp作为sers活性基底，比多孔棒状fe2o3/ag具有更强的sers活本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，黑磷晶体分散于超纯水中的浓度为4～5mg/ml。
3.根据权利要求1或2所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Fe2O3/Ag和BP混合溶液中，多孔棒状Fe2O3/Ag的浓度为1mg/ml；二维黑磷纳米片的浓度为0.03～0.05ml/ml。
4.根据权利要求1或2所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多孔棒状Fe2O3/Ag的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硝酸铁和葡萄糖之间的摩尔比为3：(2～10)；所述乙二醇溶液的用量为以使硝酸铁摩尔浓度为0.03～0.05mol/L；反应温度为150～220℃，反应时间为10～15h。
6.根据权利要求4所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag
7.根据权利要求4所述的一种多孔棒状Fe2O3/Ag/BP的制备方法，其特征在于，步骤S4中，硝酸银溶液浓度为3.008～6.016mmol/L；多孔棒状Fe2O3粒子与硝酸银之间的摩尔比为5：(3～6)；步骤S5中，加热反应温度为150～220℃，反应时间为10～16h。
8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法所制备的多孔棒状Fe2O3/Ag/BP在SERS检测PCB-3中的应用。
9.根据权利要求8所述的多孔棒状Fe2O3/Ag/BP在SERS检测PCB-3中的应用，其特征在于，具体应用过程包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的多孔棒状Fe2O3/Ag/BP在SERS检测PCB-3中的应用，其特征在于，R6G溶液的浓度为10-6M至1.0×10-15M，PCB-3溶液的浓度为10-2M至1.0×10-9M。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，黑磷晶体分散于超纯水中的浓度为4～5mg/ml。
3.根据权利要求1或2所述的一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，fe2o3/ag和bp混合溶液中，多孔棒状fe2o3/ag的浓度为1mg/ml；二维黑磷纳米片的浓度为0.03～0.05ml/ml。
4.根据权利要求1或2所述的一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多孔棒状fe2o3/ag的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种多孔棒状fe2o3/ag/bp的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述硝酸铁和葡萄糖之间的摩尔比为3：(2～10)；所述乙二醇溶液的用量为以使硝酸铁摩尔浓度为0.03～0.05mol/l；反应温度为150～220℃，反应时间为10～15h。
6.根据权利要求4所述...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。