研究目的
研究NaYF4@Yb,Ho,Au/GO-NaYF4@Yb,Ho,Au核壳纳米杂化材料体系在SERS技术检测水中Pb(II)方面的应用。
研究成果
该研究成功合成了NaYF4@Yb,Ho,Au和GO@NaYF4@Yb,Ho,Au核壳纳米杂化材料（NHMs），并采用表面增强拉曼散射（SERS）技术用于水中Pb(II)的检测。与普通NHMs相比，GO-NHMs表现出更高的灵敏度和更优的SERS性能，这归因于石墨烯与金属离子之间更易发生的电荷转移。所制备的传感器对Pb(II)定量检测显示出一致、可重复且重现性良好的结果，表明其在环境传感应用中具有良好前景。
研究不足
该研究聚焦于利用NHMs和GO-NHMs检测水中的Pb(II)，但对其他重金属离子的灵敏度和特异性可能存在局限。实验条件和材料组成可能需要优化以实现更广泛的应用。
1：实验设计与方法选择
本研究采用水热合成法制备了负载高浓度金贵金属的GO-NHMs材料。具体方法包括合成PEG包覆的NaYF4:Yb,Ho,Au上转换纳米颗粒及GO@NaYF4:Yb,Ho,Au上转换纳米颗粒。
2：样品选择与数据来源
样品包含不同浓度的水体铅(II)离子，通过合成的NHMs/GO-NHMs进行检测。光谱数据采用表面增强拉曼散射(SERS)技术获取。
3：实验设备与材料清单
材料包括石墨粉、六水合氯化镱、六水合氯化钇、六水合氯化钬、三氯化金水合物、氢氧化钠、乙二醇、聚乙二醇、无水乙醇、氟化铵、30%过氧化氢、96%浓硫酸、高锰酸钾、硝酸钠、36%盐酸。设备包括X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、配备能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)、透射电镜(TEM)及拉曼光谱仪。
4：实验流程与操作步骤
合成过程采用水热法制备NHMs和GO-NHMs，随后进行表征并应用于铅(II)的SERS检测。检测流程包括将不同浓度铅(II)溶液与水混合，滴加至负载NHMs的硅片，孵育后进行SERS测量。
5：数据分析方法
获得的拉曼光谱经二阶导数算法预处理，并采用遗传算法偏最小二乘法(GA-PLS)建立模型实现水体中痕量铅(II)的检测。
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Graphite powder
Acros organics Co.
Used for the synthesis of graphene oxide.
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Ytterbium(III) chloride hex hydrate
Energy Chemicals Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Yttrium(III) chloride hexa hydrate
Energy Chemicals Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Holmium(III) Chloride hexa hydrate
Energy Chemicals Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Gold(III) chloride hydrate
Energy Chemicals Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Sodium Hydroxide
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Ethelene glycol
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Polyethylene glycol
10000
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used as a capping agent in the synthesis of NHMs.
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absolute Ethanol
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Ammonium fluoride
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of NHMs.
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Hydrogen peroxide-30%
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of graphene oxide.
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Con. Sulfuric acid-96%
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of graphene oxide.
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Potassium permanganate
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of graphene oxide.
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Sodium nitrate
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of graphene oxide.
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Hydrochloric acid- 36%
Sinopharm Chemical Reagent Co.
Used in the synthesis of graphene oxide.
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