[IEEE 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用氧化锌修饰多壁碳纳米管实现儿茶酚选择性等离子体传感的光纤探针

摘要： 二羟基苯类化合物（如摄影、农药、染料、抗氧化剂和医药等行业广泛使用）的不当处置导致其进入土壤和水体。邻苯二酚作为二羟基苯的异构体，因具有毒性，在地下水和河水中残留需配备高灵敏度传感器。该物质具有极性易被细胞摄取却难以有效排出，从而在细胞内累积。国际癌症研究机构（IARC）将其列为人类2B类致癌物，对中枢神经系统有严重危害。美国环保署（USEPA）和欧盟因其毒性、协同致癌性及低生物降解性，将其认定为重大生态威胁[1,2]。 本研究报道了一种基于表面等离子体共振（SPR）技术的选择性高灵敏度邻苯二酚传感器：采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）功能化的氧化锌修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）作为传感层，负载于光纤探针表面。SPR技术赋予传感器超高灵敏度，光纤载体则实现微型化探头与在线连续监测功能。传感器制备包含三个关键步骤：首先通过化学法合成纳米复合材料——以氢氧化钠还原醋酸锌制备氧化锌纳米颗粒，将其负载于侧壁功能化的MWCNTs后进行CTAB功能化处理[3]（图1(a)为ZnO-MWCNTs的TEM图像）；其次在光纤探针1cm裸露区域热蒸镀银膜；最后采用浸渍法将纳米复合材料包覆于光纤探头。图1(b)展示了探头制备全流程示意图。 表征时将探头固定于带进样/出样口的流动池，单色光从探头一端入射，光谱仪在另一端记录流动池中特定浓度邻苯二酚样品的SPR光谱。