阿拉米德纳米纤维膜装饰着单分散的银纳米颗粒作为坚固和灵活的SERS芯片,用于检测多种有毒物质的痕迹
Sihang Zhang1, Kejun Jin2, Jiangtao Xu2
1Key Laboratory of Food Nutrition and Functional Food of Hainan Province, School of Food Science and Engineering, Hainan University, Haikou, 570228, China; School of Fashion and Textiles, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon 999077, Hong Kong, China; Hainan Institute for Food Control, Key Laboratory of Tropical Fruits and Vegetables Quality and Safety for State Market Regulation, Haikou 570314, China.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|December 13, 2023
概括
阿拉米德纳米纤维 (ANFs) 被修改为银纳米颗粒,以创建灵活,坚固的SERS基板. 这些新型基板在检测微量有毒分子方面表现出高灵敏度和稳定性,提供了一个有前途的传感平台.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 阿拉米德纳米纤维 (ANFs) 为先进材料提供独特的特性.
- 在表面增强拉曼散射 (SERS) 传感中ANF的应用尚未得到充分探索.
- 开发新的SERS基板对于敏感和选择性分析物检测至关重要.
研究的目的:
- 合成和表征银纳米颗粒装饰的阿拉米德纳米纤维 (m-Ag@ANF) 膜.
- 为了评估m-Ag@ANF作为灵活的SERS传感基板的性能.
- 为了证明m-Ag@ANF在微量检测有毒分子方面的潜力.
主要方法:
- 通过使用DMSO/KOH处理,从凯弗拉纤维合成ANF.
- 单分散的银纳米粒子通过真空过和静电相互作用被装饰在ANF上.
- 通过使用甲蓝 (MB) 作为探针分子来测试SERS的性能.
- 评估了灵活性,机械性能和稳定性.
- 2D拉曼映射和FDTD模拟用于分析.
主要成果:
- 这些m-Ag@ANF膜具有出色的灵活性,机械强度和热稳定性.
- 最优的m-Ag-9@ANF基质显示出高灵敏度 (MB为10−9M) 和出色的可重现性 (RSD=6.37%).
- 基板在长达15天的时间内表现出了显著的信号稳定性.
- 均的信号分布和强大的电场增强得到证实.
- 在不规则的表面上有效检测有毒分子.
结论:
- 灵活的m-Ag@ANF膜作为高度敏感和稳定的SERS基材.
- 静电相互作用确保了银纳米粒子的均沉积.
- 这个平台显示出在现场检测有毒物质的巨大潜力.
- 开发的SERS基板具有成本效益,坚固和多功能.
