基于金属有机框架的SERS芯片能够在现场和灵敏地检测自然水中的溶解硫化:朝着带回芯片模式进行现场分析
Meiyu Si1, Yunqing Wang2, Rongchao Mei3
1School of Marine Science and Technology, Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, China.
Journal of hazardous materials
|October 24, 2024
概括
一个新的便携式表面增强拉曼散射 (SERS) 芯片可以在自然水中现场检测硫化 (H2S). 这种"带回芯片"方法简化了现场分析,克服了传统的基于实验室的气相色谱的局限性.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 硫化 (H2S) 对生物圈的碳和硫循环至关重要.
- 目前在自然水域中检测H2S需要复杂的实验室分析,这阻碍了现场实地测量.
- 开发便携式和敏感的实时H2S监测方法是必不可少的.
研究的目的:
- 开发一个便携式和灵敏的表面增强拉曼散射 (SERS) 芯片,用于现场H2S采样和分析.
- 为了实现在自然环境中用于H2S检测的简化"带回芯片"方法.
- 克服与H2S传统现场检测协议相关的挑战.
主要方法:
- 使用核心外金纳米-ZIF-8框架 (Au NR@ZIF-8) 纳米粒子制造SERS芯片.
- 在ZIF-8外中利用头空间吸附用于H2S丰富,然后与Au NR反应.
- 监测拉曼峰值 (Au-Br和Au-S债券) 的变化,以量化H2S度.
主要成果:
- 该SERS芯片实现了0.1-2000μg/L的检测范围,检测极限为0.098μg/L.
- 在10分钟内达到SERS信号平衡,没有常见挥发性气体的干扰.
- 在环境条件下,反应的芯片表现出稳定的SERS信号,促进了"带回"分析.
结论:
- 拟议的SERS芯片提供了一个便携式,灵敏和稳定的平台,用于在自然水域的现场H2S检测.
- "带回芯片"方法简化了现场采样和分析,提高了H2S监测能力.
- 该技术在黑色气味水的演化过程中以及在河水/沉积物中成功地用于监测H2S,证明了其实际应用.
