实现高度均的表面增强拉曼散射基板的可扩展和可控制的制备:无缺陷的纳米膜作为模板
Binbin Zhai1, Jiaqi Tang1, Jianfei Liu2
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, China.
Journal of colloid and interface science
|May 27, 2023
概括
研究人员使用新型模板开发了一种可扩展的方法,用于统一的表面增强拉曼散射 (SERS) 基板. 这种灵活的AgNP/纳米薄膜基板可实现灵敏的实时检测,并显示出出色的稳定性和大面积制备可行性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 表面增强拉曼散射 (SERS) 基板需要高均性和可重复性,以获得可靠的应用.
- 对于统一的SERS基质,目前的生产方法面临着重大挑战,限制了它们的广泛使用.
研究的目的:
- 开发一种可控制,可扩展和强大的策略,用于制备高度统一的SERS基材.
- 展示开发的基板在各种表面上的现场和实时检测能力.
- 为了验证基板的性能和适用性在现实世界的传感场景.
主要方法:
- 基于模板的策略使用灵活的,无缺陷的纳米薄膜被用于基板的准备.
- 由此产生的银纳米粒子 (AgNPs) /纳米薄膜基板具有统一性,粘附性和稳定性的特点.
- 使用罗达6G (R6G) 评估增强因子 (EF) 和检测极限 (DL),并通过曲测试和储存稳定性评估来评估性能.
- 进行了扩大规模的制备 (高达50.0厘米2) 和现实样本分析 (桃番茄上的四甲硫化物,甲醇中的芬太尼).
主要成果:
- 使用模板方法成功制备了一个高度均的AgNPs/纳米膜SERS基质.
- 基板对各种表面具有出色的自粘性,可在现场和实时检测SERS.
- 在R6G的EF值为5.8 × 1010和DL值为1.0 × 10−15mol L−1的情况下,获得了特殊的性能.
- 基板表现出了显著的稳定性,在经过500个曲周期和一个月的储存后,性能没有退化.
- 扩大到50.0平方厘米的制备对结构完整性和传感性能的影响是微不足道的.
- 在复杂矩阵 (桃番茄,甲醇) 中成功检测目标分析物,使用手持式拉曼光谱仪.
结论:
- 基于模板的策略提供了一种可靠和可扩展的方法,用于生产高质量,统一的SERS基板.
- 开发的AgNPs/纳米薄膜基板具有强大的机械和化学稳定性,使其适用于苛刻的应用.
- 这种方法促进了实际的现场SERS检测,扩大了其在环境监测和化学分析中的应用范围.
