Forskning foreslår trefaset katalytisk proces til samling af nanopartikler for at forbedre SERS-sensing

For nylig foreslog et forskerhold ledet af prof. Yang Liangbao fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) en innovativ strategi til at samle små nanopartikler i en trefaset katalytisk proces, hvilket muliggør forbedret overflade- forbedret Raman-spredning (SERS) sensing.

Resultaterne blev offentliggjort i Analytical Chemistry .

I øjeblikket er der vanskeligheder med hurtigt og enkelt at samle plasma-flerlagsfilm med høj densitet og stort areal.

For at løse dette problem introducerede forskere konceptet "catassembly" for at forbedre hastigheden og kontrollen af ​​nanopartikelsamlingsdynamikken. Ved at dryppe opvarmede Au-soler på olie-chloroform (CHCl₃ ), udløste denne tilgang en hurtig samling af plasmoniske flerlag inden for 15 s ved olie-vand-luft-grænsefladen (O/W/A).

"Grænseflade-katsamling tilbød betydelige fordele ved at levere plasmoniske hotspots med stort område med høj tæthed," sagde Xie Tao, et medlem af teamet, "hvilket muliggjorde meget følsom og stabil SERS-sensing."

De plasmoniske multilag bestående af 10 nm guld nanopartikler udviste bemærkelsesværdig følsomhed og detekterede krystalviolette molekyler i koncentrationer så lave som 1 nM. Desuden udviste disse multilag fremragende stabilitet med en relativ standardafvigelse (RSD) på ca. 10,0 %.

Det er vigtigt, at disse resultater var sammenlignelige med dem, der blev opnået ved brug af traditionel lag-for-lag samling med 50 nm guld nanopartikler, hvilket udfordrer den konventionelle forståelse af plasmonegenskaber i små partikler.

Den trefasede katassembleringsmetode viste den exceptionelle SERS-følsomhed og stabilitet af de plasmoniske multilag dannet af 10 nm guld-nanopartikler, hvilket banede vejen for anvendelsen af ​​SERS-sensorer med små nanopartikler.

Flere oplysninger: Tao Xie et al., Trefaset katsamling af 10 nm Au nanopartikler til følsom og stabil overfladeforbedret Raman-spredningsdetektion, Analytisk kemi (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c02703

Journaloplysninger: Analytisk kemi

Leveret af Chinese Academy of Sciences