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基于可調控咖啡環效應的表面增強拉曼光譜法檢測有機染料

薛長國 唐毓 李世琴 張宏艷 李本俠

引用本文: 薛長國, 唐毓, 李世琴, 張宏艷, 李本俠. 基于可調控咖啡環效應的表面增強拉曼光譜法檢測有機染料[J]. 分析化學, 2021, 49(1): 151-158. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201535 shu
Citation:  XUE Chang-Guo,  TANG Yu,  LI Shi-Qin,  ZHANG Hong-Yan,  LI Ben-Xia. Surface Enhanced Raman Spectroscopy for Detection of Organic Dyes Based on Adjustable Coffee Ring Effect[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(1): 151-158. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201535 shu

基于可調控咖啡環效應的表面增強拉曼光譜法檢測有機染料

    通訊作者: 薛長國,E-mail:chgxue@aust.edu.cn
  • 基金項目:

    國家自然科學基金項目(No.11872001)、安徽省自然科學杰出青年科學基金項目(No.1808085J30)和安徽省重點研究與開發計劃項目(No.202004h07020026)資助。

摘要: 表面增強拉曼光譜(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是快速、無損檢測生物化學物質的良好平臺,理論上可檢測單個分子水平上的化學物質,但這種潛力受到SERS基底的限制。本研究采用基于可調控咖啡環效應的基底,用于提高SERS在測定痕量分析物時的靈敏度和簡便性。通過氧等離子技術改變聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)襯底的表面親疏水性,進而控制待測染料在襯底上形成的咖啡環形狀,考察襯底對拉曼信號的影響;將綠色合成的納米銀顆粒(Silver nanoparticles,AgNPs)與待測染料溶液混合,沉積在PDMS襯底,形成咖啡環,探究拉曼信號的增強效果。結果表明,疏水性的增加,減小了咖啡環的尺寸,提高了咖啡環的緊密度,拉曼信號集中在環上,靈敏度高、重復性好,相對標準偏差(Relative standard deviation,RSD)為5%;咖啡環的形成不僅濃縮了分析物,還減少了AgNPs之間的空間,從而增強了熱點效應,SERS檢測靈敏度顯著提高,檢出限達到1×10-6 mol/L。這種基于咖啡環效應的SERS為廢水中染料檢測提供了靈敏和環保的方法,具有廣闊的應用前景。

English


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  • 收稿日期:  2020-09-02
  • 修回日期:  2020-10-29
通訊作者: 陳斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈陽化工大學材料科學與工程學院 沈陽 110142

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