مقالة منهجية

تصنيع ركيزة تشتت رامان المرنة المعززة بالسطح (SERS) القائمة على البولي ديميثيل سيلوكسان (PDMS) للكشف عن الحساسية الفائقة

DOI:

10.3791/65595

⸱

نوفمبر 17, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1National Key Laboratory of Advanced Micro and Nano Manufacture Technology, School of Integrated Circuits, Peking University, 2School of Electronic Engineering and Computer Science, Peking University, 3School of Software and Microelectronics, Peking University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف هذا البروتوكول طريقة تصنيع لركيزة مرنة لتشتت رامان المعزز بالسطح. تم استخدام هذه الطريقة في الكشف الناجح عن التركيزات المنخفضة من R6G و Thiram.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه المقالة طريقة تصنيع لركيزة مرنة مصممة لتشتت رامان المعزز بالسطح (SERS). تم تصنيع جسيمات الفضة النانوية (AgNPs) من خلال تفاعل معقد يتضمن نترات الفضة (AgNO3) والأمونيا ، يليه الاختزال باستخدام الجلوكوز. أظهرت AgNPs الناتجة توزيعا موحدا للحجم يتراوح من 20 نانومتر إلى 50 نانومتر. بعد ذلك ، تم استخدام 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES) لتعديل ركيزة PDMS التي تمت معالجتها سطحيا ببلازما الأكسجين. سهلت هذه العملية التجميع الذاتي ل AgNPs على الركيزة. أدى التقييم المنهجي لتأثير الظروف التجريبية المختلفة على أداء الركيزة إلى تطوير ركيزة SERS ذات الأداء الممتاز والعامل المحسن (EF). باستخدام هذه الركيزة ، تم تحقيق حدود اكتشاف رائعة من 10-10 م ل R6G (Rhodamine 6G) و 10-8 م ل Thiram. تم استخدام الركيزة بنجاح للكشف عن بقايا المبيدات على التفاح ، مما أدى إلى نتائج مرضية للغاية. توضح ركيزة SERS المرنة إمكانات كبيرة لتطبيقات العالم الحقيقي ، بما في ذلك الكشف في السيناريوهات المعقدة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوفر تشتت رامان المعزز بالسطح (SERS) ، كنوع من تشتت رامان ، مزايا الحساسية العالية وظروف الكشف اللطيفة ، ويمكنه حتى تحقيق اكتشاف جزيء واحد1،2،3،4. عادة ما تستخدم الهياكل النانوية المعدنية ، مثل الذهب والفضة ، كركائز SERS لتمكين اكتشاف المواد 5,6. يلعب تحسين الاقتران الكهرومغناطيسي على الأسطح ذات البنية النانوية دورا مهما في تطبيقات SERS. يمكن أن تتجمع الهياكل النانوية المعدنية ذات الأحجام والأشكال والمسافات بين الجسيمات والتركيبات المختلفة لإنشاء العديد من "النقاط الساخنة" التي تولد ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تخليق الجسيمات النانوية

  1. تحضير محلول نترات الفضة
    1. باستخدام ميزان وزن دقيق، قم بقياس 0.0017 جم من نترات الفضة من فئة AR (AgNO3، انظر جدول المواد) وأضفه إلى 10 مل من الماء منزوع الأيونات (DI). حرك الخليطلعمل محلول AgNO 3 سعة 10-3 مول / لتر.
  2. تحضير مجمع الفضة والأمونيا
    1. خذ 1 مل من ماء الأمونيا من الدرجة AR (NH3. H2O ، انظر جدول المواد) باستخدام حقنة ، وأضفها قطرة قطرة في محلول نترات الفضة أثناء التحريك. أوقف الإضافة بالتنقيط عندما يصبح الحل واضحا.
  3. تحضير محلول الجلوكوز
    1. باستخدام ميزان وزن دقيق، ق....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة ، تم تطوير ركيزة SERS مرنة تتكون من AgNPs الاصطناعية ملفوفة في الجلوكوز ومجمعة ذاتيا على PDMS باستخدام APTES ، مما يحقق أداء كشفا ممتازا لتطبيقات الكشف العملي عن المبيدات. تم الوصول إلى حدود الكشف عن R6G و Thiram عند 10-10 M و 10-8 M ، على التوالي ، مع عامل تحسين (EF) من 1 × 10 5. علاوة على ذلك ، أظهرت الركيزة التوحيد.

تم تصنيع AgNPs ملفوفة في الجلوكوز باستخدام طريقة Tollens المحسنة28,29........

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة ، تم إدخال ركيزة SERS مرنة ، والتي ربطت AgNPs ب PDMS من خلال التعديل الكيميائي وحققت أداء ممتازا. أثناء تخليق الجسيمات ، وتحديدا في تخليق مركب الأمونيا الفضية (الخطوة 1.2) ، يلعب لون المحلول دورا حاسما. يمكن أن تؤثر إضافة الكثير من ماء الأمونيا بالتنقيط سلبا على جودة تخليق AgNPs ، مما قد يؤدي إلى نتائج اكتشاف غير ناجحة. يجب الانتباه إلى تعديل الركيزة (الخطوة 2.2) أثناء عملية التوليف ؛ خلاف ذلك ، قد لا ترتبط AgNPs بشكل صحيح ب PDMS ، مما يؤدي إلى ضعف أداء الكشف.

في الاستعدادات الع.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم دعم البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 61974004 و 61931018) ، بالإضافة إلى البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (المنحة رقم 2021YFB3200100). تعترف الدراسة بمختبر المجهر الإلكتروني بجامعة بكين لتوفير الوصول إلى المجاهر الإلكترونية. بالإضافة إلى ذلك ، يمتد البحث إلى يينغ تسوي وكلية علوم الأرض والفضاء بجامعة بكين لمساعدتهم في قياسات رامان.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الأمونيا (NH3.< / sub>H2< / sub>O ، 25٪) بكينللأعمال
APTES (98٪)BeyotimeST1087
BD-20AC مختبر كروناالمنتجات الكهربائية والتقنية الكهربائية.12051A
D-glucoseبكين للأعمال
المجهر الإلكتروني الماسح البيئي (ESEM)FEIQUANTA 250
مجهر رامانHoriba JYLabRAM HR Evolution
Rhodamine 6Gبكين الأشغال
قاعدة المطاط الصناعي السيليكون وعامل معالجة المطاط الصناعي من السيليكونداو كورنينج شركةSYLGARD 184
نترات الفضةبكين للأعمال
ثيرام (C6H12N2S2، 99.9٪)أعمالبكين الكيميائية
الكيميائية معالج الكيميائيةالكيميائيةالكيميائية

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zheng, F., Ke, W., Shi, L., Liu, H., Zhao, Y. Plasmonic Au-Ag janus nanoparticle engineered ratiometric surface-enhanced Raman scattering aptasensor for ochratoxin A detection. Analytical Chemistry. 91 (18), 11812-11820 (2019).
  2. Zhou, L., et al.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Flexible SERS SubstrateSurface Enhanced RamanSilver NanoparticlesPDMS SubstrateOxygen Plasma TreatmentAgNP Self AssemblySERS DetectionPesticide Residue DetectionRhodamine 6G DetectionEnhanced Factor

مقالات ذات صلة