一种宽范围抗干扰在线pH监测的表面增强拉曼散射传感器的制备方法

本发明涉及一种检测ph的方法，具体涉及一种宽范围抗干扰在线ph监测的表面增强拉曼散射(sers)传感器的制备方法，属于化学检测。

背景技术：

1、ph是指溶液的酸碱度,是衡量溶液酸碱性强弱的指标。ph的准确测量可以帮助我们深入了解不同环境条件下溶液的化学性质，从而为环境保护、工业生产、医疗诊断等领域提供基础数据支持。

2、海岸带区域和人类健康监测的ph变化明显，并且需要长期监测，因而开发在线ph传感方法具有重要意义，有助于实现对溶液酸碱性质的持续监测，提高监测数据的时效性和准确性，将在浮标、船载、台站以及人类健康监测等场景具有广泛的应用前景。

3、ph在线监测的常规方法主要包括电化学传感器(玻璃ph电极传感器)、光学(荧光、比色)传感器，二者虽实现对ph的监测，但均存在一定问题:(1)抗温度、盐度能力差；(2)玻璃ph电极传感器易发生信号漂移，而荧光传感器存在易荧光猝灭，影响准确性等缺点。

4、表面增强拉曼散射(sers)是指吸附在金、银等贵金属粗糙基底或纳米颗粒表面的分子，其拉曼散射信号显著增强的现象，具有指纹性识别、可现场监测等优势，可解决ph在线监测常规方法存在的问题，但常规sers ph传感器多采用4-氨基苯硫酚、4-巯基吡啶、4-巯基苯甲酸等sers探针，存在ph范围窄、变化不明显、探针稳定性差等问题，因而亟需开发一种宽范围、稳定性强、变化明显的ph sers传感器实现对ph的在线监测。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种宽范围、抗温度、盐度干扰的在线ph监测的sers传感器的制备方法，从而实现对ph的在线监测。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

3、一种一种宽范围抗干扰在线ph监测的sers传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤1：用柠檬酸钠还原氯金酸合成aunps；

5、步骤2：采用溶剂蒸发法将步骤1所得的aunps置于硅片上，制备均匀sers基底。

6、步骤3：将探针2-氨基-5-巯基-1，3，4噻二唑修饰在步骤2制备的sers基底上，制成sers ph传感器。

7、优选的，在步骤1中，所述用柠檬酸钠还原氯金酸合成aunps的过程具体如下：将200ml 0.375mm haucl4溶液加热至沸腾，迅速加入4ml质量分数为1％的柠檬酸钠溶液，迅速变为酒红色。继续保持微沸30min，停止反应，水浴中冷却，得到aunps。

8、优选的，在步骤2中，所述溶剂蒸发法制备均匀sers基底的过程具体如下：取1ml步骤1制备的aunps加入浓度为0.1m的naoh水溶液调节ph 12,6000r/min离心浓缩，而后将其滴加到硅片上室温干燥，得到sers基底。

9、优选的，在步骤3中，制备sers ph传感器的过程具体如下：将步骤2制备的sers基底浸泡于100μl 10-4m的2-氨基-5-巯基-1，3，4噻二唑溶液中反应30min，得到制备的sersph传感器。

10、本发明的有益之处在于：

11、(1)本发明利用2-氨基-5-巯基-1，3，4噻二唑作为sers探针构建sers ph传感器，通过改变ph影响2-氨基-5-巯基-1，3，4噻二唑在纳米金球表面的构象，实现对ph的高灵敏在线监测；

12、(2)采用本发明提供的方法制备得到的sers ph传感器，具有抗温度干扰的特性，为不同季节、不同深度海岸带ph监测提供了新的思路；

13、(3)采用本发明提供的方法制备得到的sers ph传感器，具有抗盐度干扰的特性，对海洋、盐碱地以及受盐度影响的其他领域的监测起到了推动作用；

14、(4)采用本发明提供的方法制备得到的sers ph传感器，具有可逆性，可实现多次可逆，为在线监测提供了基础；

15、(5)采用本发明提供的方法制备得到的sers ph传感器，干燥条件下在线储存可达两个月，为传感器的商业化应用提供了基础；

16、(6)采用本发明提供的方法制备得到的sers ph传感器，可实现对淡水、海水等体系监测，适用性广，为其他实际环境的ph研究提供了新的视角。

技术特征：

1.一种宽范围抗干扰在线ph监测的表面增强拉曼散射(sers)传感器的制备方法，其特征在于：sers传感器制备方法包括ph敏感的sers探针分子溶液，sers基底制备，sers探针分子修饰；

2.根据权利要求1所述的一种宽范围抗干扰在线ph监测的sers传感器的制备方法，其特征在于，所述贵金属材料即柠檬酸钠还原氯金酸金纳米颗粒(aunps)的过程具体如下：

3.根据权利要求1所述的一种宽范围抗干扰的在线ph监测的sers传感器的制备方法，其特征在于，所述贵金属材料构建的sers基底的过程具体如下：

4.根据权利要求1所述的一种宽范围抗干扰的在线ph监测的sers传感器的制备方法，其特征在于，制备sers ph传感器的过程具体如下：

技术总结
本发明开发了一种宽范围抗干扰在线pH监测的表面增强拉曼散射(SERS)传感器的制备方法,涉及化学检测技术领域,所述方法包括：采用2‑氨基‑5‑巯基‑1，3，4噻二唑探针分子，采用柠檬酸钠还原法制备纳米金颗粒(AuNPs)制备均匀的SERS基底；将制备的SERS基底通过巯基化学键合修饰上受pH变化敏感的2‑氨基‑5‑巯基‑1，3，4噻二唑探针分子，构建SERS pH传感器，以实现对淡水、海水pH的宽范围、抗干扰的在线监测，促进pH监测的发展。

技术研发人员：张志阳,陈燕,吴延州,周娜,陈令新
受保护的技术使用者：中国科学院烟台海岸带研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30