水样中重金属的检测常用检测方法如上�/strong>

• 原子吸收光谱�?AAS)

• 阳极溶出伏安�?ASV)

• 电感耦合等离子体质谱�?ICP-MS)

• 电化学检浊�/p>

在本研究中选择银纳米颗�?AgNPs)。购买主粒径� 30 nm的AgNP颗粒(Ag Nanocolloid H-1, Mitsubishi Materials Corporation)，用超纯�?18.2 MΩ cm)稀释，得到 0.01wt% � 0.1wt% AgNP 溶胶。罗丹明 B (RhB)作为探针分子。所有材料均未经进一步提纯使用、�/p>

用含� AgNP 的雾化液滴制备用� SERS 测试� AgNP 微粒。实验装置示意图如图1所示。液滴雾化使用了一个定制的系统，该系统带有加压双流体喷嘴。当加压气体被引入时，液体样品通过喷嘴内出现的负压被吸入系统。在喷嘴内形成一层液体膜，然后在剪切应力的作用下分解成液滴。在雾化之前，将超纯水与 AgNPs 溶胶混合，以进一步稀释溶胶中任何浓度的潜在污染物。使用氮气作为干燥气和雾化气，将雾化后的液滴从喷嘴输送到加热区。再� 4.5 L/min 的流量将 N₂气体引入加热区，将雾化后的液滴加热至 150℃，促进溶剂蒸发，使 AgNP 气溶胶干燥。雾化系统总流量为 6.9 L/min，液滴停留时间为 0.93s。最后，使用定制的冲击器将干燥气溶胶形式� AgNPs 沉积在直径为 14mm 的铜制圆形基板上。撞击喷嘴直径为 1mm，因� AgNPs � 17L/min 的流速加速撞击。在 SERS 实验前，将沉积的 AgNP 在常温常压下保存 24h、�/p>

本次共制备四种不同粒径的 AgNPs 微粒，并对其� SERS 分析中的敏感性进行了检验。雾� 0.01wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最小，雾化 0.1wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最大。溶胶中 AgNP 的浓度直接影响单个液滴中 AgNPs 的数量。此外，采用差分迁移率分析仪对制备的四种 AgNPs 微粒进行颗粒度分析，四种微粒的平均粒径分别为 48�?6�?51 � 218nm、�/p>

将制备的四种不同大小� AgNPs 微粒用于微量罗丹� B 溶液� SERS 信号获取� � 100μL 一定浓度的罗丹� B 标准水溶液滴在铜基底上制备的 AgNP 微粒上。采� 532nm 激光器，在激光功率为 0.157mW，曝光时间为 1s 的条件下获得 SERS 谱图。每个样品在不同位置获得十几� SERS 光谱。利用数据处理软件对所得光谱进行背景减除，并获得罗丹明 B 位于 1649 cm^�?处的峰强度、�/p>

�?显示了用浓度分别� 0.01wt% � 0.1wt% � AgNg 溶胶喷雾制备的微粒的尺寸分布。可以看到二者的平均尺寸分别约为 38nm � 66nm，前者微粒的大小与纯 AgNP 颗粒(~ 30nm)的大小大致一致，这证明前者微粒中主要为纯 AgNP 颗粒。后者微粒增大可归因� AgNPs 浓度的增加，即溶胶浓度的增加。这表明� 0.1wt% 溶胶喷雾干燥得到的微粒中有聚集。由此可知，用该喷雾干燥系统得到的微粒大小可通过气溶胶浓度的大小控制、�/p>

�?显示了不同浓度的罗丹� B(分别� 10^�?�?0^�?� 10^�?0M)，用四种纳米银微粒（尺寸分别� 48�?6�?51 � 218nm 时）获得� SERS 光谱。在罗丹明浓度为 10^�?M 时，采用四种纳米银微粒获得的谱图� 500-1700 cm^�?处都均能清晰地观察到罗丹� B 的所有特征峰(�?a)、�strong style="box-sizing: border-box;">�?列出了罗丹明 B 的拉曼特征峰归属。其中，1649 cm^�?处的 C-C 伸缩振动信号最为强烈，因此被用作计� AEF，用于评价拉曼信号的增强情况。在未采� SERS 增强时，没有观察到罗丹明 B 的特征峰(�?a)，这证实了纳米银微粒对罗丹明 B 的拉曼信号起到了增强作用、�/p>

�?��?表明，尺寸为 86nm � AgNP 微粒是信号增强效果是最好的。研究者又过在喷雾干燥前将罗丹� B 溶液� AgNP 溶胶进行预混�?即采用预混合雾化途径)，制备微粒。进一步探索了微粒的拉曼增强效果。图6显示了浓度为 10^�?�?0^�?� 10^�?0M 的罗丹明 B 溶液� 86nm AgNP 微粒中的 SERS 光谱、�/p>

本研究采用喷雾干燥方法制备高灵敏度的纳米银微粒。使用定制的系统制备了粒径为 48�?6�?51 � 218nm � AgNP 微粒。滴�?0^�?M 罗丹� B 溶液后，48�?6�?51 � 218nm AgNP 微粒� AEF 值分别为 2.4 × 10³�?.2 × 10³�?.3 × 10³� 4.0 × 10³，而滴� 10^�?M 罗丹� B 溶液后，86 � 151nm 微粒� AEFs � 3.4 × 10⁴� 2.2 × 10⁴。我们发� 86nm � AgNP 微粒是本研究中最敏感的纳米结构。与 218nm AgNP 微粒相比�?6nm AgNP 微粒的拉曼增强效果更好，这是由于高浓度溶胶制备的 AgNPs 微粒中电子云变形，降低了它的拉曼增强效果、�/span>

在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液� AgNP 溶胶预混后获得的拉曼增强效果较喷雾干燥后加入罗丹� B 溶液更强。在测试浓度� 10^�?M � 10^�?M 的罗丹明 B 溶液时，预混后喷雾干燥得� 86nm 微粒� AEF 值分别为 5.1 × 10⁴� 3.7 × 10⁶。该方式获得� AEF 值分别是喷雾干燥后加入方式的 12 倍和 110 倍。该方法应该是更适合用于环境污染物痕量分析的方法、�/p>

Chigusa M. etc. Development of spray‐drying‐based surface‐enhanced Raman spectroscopy. Scientific Reports �?022�?2�?511