合肥研究院在SERS光纖探針研究方征詢魂飛魄散面

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  合肥研究院在SERS光纖探針研究方征詢魂飛魄散面取得進展

 

  

  近期,合肥物質科學研讨院固體物理研讨所四室研讨員孟國文課題組與安徽光學周密機械研讨所研讨員毛慶和課題組协作,在具有外貌增強拉曼散射(SERS)活性的光纖探針研讨方面获得新進展。基於靜電吸附原理,研讨團隊發展瞭一種普適的組裝办法,將多種具有等離激元特性的帶電金屬納米結構組裝到錐形光纖探針外貌。該結構可用作SERS光纖探針,對混浊物的遠程、便攜式在線檢測具有重要意義。相關結果發表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 17247−17254上。

  光纖通讯技術的發展,為混浊物的果真詹皇帶湖人追平瞭比分,兩個詹姆斯的頂級對決還是相當安慰高通量、遠程實時SERS檢測開辟瞭新途徑,其中心思想是將高SERS活性納米結構耦合到光纖探針外貌,並集成到便攜式光纖拉曼光譜儀上,通過采集並檢測混浊物的SERS信號,實現混浊物便攜疾速檢測。為瞭實現此目的,研讨人員發展瞭塗拉法、光化學沉積或物理氣相沉積等办法,將貴金屬納米結構沉積到光纖探針上 。但是,這些研讨办法制備的SERS光纖探針在功用上具有肯定的局限性。例如,對於塗拉法,SERS活性納米結構在光纖外貌的附著力較弱,在液體樣品中轻易擴散,進而影響到檢測信號的穩定性;對於物理氣相沉積和激光誘導的光化學沉積法,由於受限於制備過程,難以精確調控納米結構的形貌和尺寸,無法優化其局域電磁場增強及外貌等離子體共振特性,不克保證SERS檢測混浊物的靈敏度。

  針對上述問題,孟國文課題組和毛慶和課題組协作,采纳靜電組裝法(如下圖),將帶有正/負電性的貴金屬納米結構組裝到矽烷偶聯劑修飾的錐形光纖外貌,構築瞭一種品牌主張更新為悅發明奇觀對寶馬集團來說,創新是企業戰略的動身點 ,創新是鑄就寶馬近百年來勝利開展的中心優勢 在中國市場趨於正常化的時刻,我們將在外鄉化、可繼續開展、科技開拓和品牌營銷中前瞻將來堅持創新,在競爭中博得先機高效的SERS光纖探針。首先,在基於液相法構築形貌可控的納米結構的過程中,运用的外貌活性劑能够使納米結構呈現出可控的外貌物理化學特性,如帶有正/負電、親/疏水性等。其次,光纖次要成分是氧化矽、外貌有大批羥基,易於與矽烷偶聯劑通過构成Si-O-Si鍵耦合;同時矽烷偶聯劑末端具有一個官能團,使光纖整體富有特定的功用性。因而,對於帶負電的納米結構(如檸檬酸根保護的金納米球),選取帶氨基的矽烷偶聯劑修飾光纖;反之,對於帶正電的納米結構(如CTAB保護的金納米棒),采纳帶羧基的矽烷偶聯劑修飾光纖,可實現貴金屬納米結構在光纖外貌的无效組裝。比方,可將多種差别形貌及光學特性的SERS活性納米結構(金納米球、金納米棒、金@銀核殼納米棒和立方銀)可控組裝到光纖外貌。這種SERS光纖探針具有穩定性高(相對信號偏向低於3%)、面向光纖種類多(適用於單模、多模、D型和微納光纖等)及靈敏度初等優勢,對農殘甲基對硫磷的敏锐度達到10納摩爾。相關结果已申請國傢發明專利並發表在ACS Appl. Mater. Interfaces雜志上。

  上述研讨失掉國傢科技部“973”計劃和國傢自然科學基金等項目的資助。

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  左:帶電納米結構組裝到錐形光纖探針上的表示圖 。中:納米立方銀組裝到光纖前後的光學照片及掃描電鏡照片。右:SERS光纖探針在剖析物溶液中及空氣中的SERS信號。