Une surface à base de filtre-Enhanced Raman spectroscopique test pour la détection rapide des contaminants chimiques

L’objectif global de cette méthode de spectroscopie Raman améliorée basée sur un filtre est de détecter diverses molécules cibles à l’état de traces dans des échantillons liquides. Deux avantages de cette technique sont la réduction des coûts de préparation des échantillons, plus important encore, cette technique offre une sensibilité plus élevée en utilisant des volumes d’échantillons plus importants, abaissant ainsi la limite de détection. Generally, individuals new to this method will struggle because nano-particles may not be trapped in the pores of the membranewithout a proper aggregation step or they may not be uniformly distributed on the membraneTo begin, prepare 100 milliliters of fresh silver nitrate solution and heat it to boiling on a 350 degree Celsius hotplate with magnetic stirring at 700 RPM.

Une fois à ébullition, ajoutez immédiatement un millilitre de solution de citrate de sodium fraîchement préparée et laissez bouillir la solution pendant 25 minutes. Au fur et à mesure que les nanoparticules d’argent se forment, la solution deviendra brun verdâtre. Au bout de 25 minutes, placez le ballon sur une plaque d’agitation non chauffée et laissez-le remuer toute la nuit à 700 tr/min.

Le matin, le mélange doit être dans un état stable, avec une couleur et une transparence constantes. Si vous le souhaitez, mesurez l’absorption des nanoparticules. Procédez en diluant le mélange avec de l’eau ultra-pure à 100 millilitres.

Ensuite, utilisez un zetasizer pour mesurer la taille des nanoparticules d’argent. Pour le stockage, transférez les nanoparticules d’argent dans un récipient scellé. Protégez-le de la lumière par une pellicule métallique.

Le colloïde restera bon jusqu’à deux mois à quatre degrés Celsius. To make a SERS active filter membranefirst add one milliliter of five millimolar sodium chloride to one milliliter of prepared colloid. Et mélangez-les à l’aide d’un nutator à 20 tr/min pendant 10 minutes.

As the silver nano-clusters form, prepare a PVDF membranewith a zero point one micron pores. Il est essentiel que le porte-filtre soit complètement sec et que le filtre soit dans le bon sens. After 10 minutes of mixing, filter the two milliliters of nano-clusters by pushing them through the membraneat a rate of about one drop per second.

Poussez la solution en continu sans interruption. The result is a SERS active filter membraneCarefully detach the active filter membraneusing tweezers. Ensuite, mettez-le à sécher à l’air libre pendant trois minutes.

Once dry transfer the SERS active membraneto a glass slide. Maintenant, pour la détection Raman du substrat SERS, réglez l’instrument sur un laser de 780 nanomètres fonctionnant à cinq milliwatts. Réglez le temps d’exposition sur une seconde et l’intensité d’exposition sur deux.

À l’aide d’un 10 X subjectif, concentrez-vous sur l’échantillon. Assurez-vous que le logiciel est également réglé sur un 10 X subjectif. Now, randomly select eight to 10 spots on the membraneand use the instrument to collect data from them.

Ensuite, ouvrez les données spectrales dans le logiciel du fabricant pour analyse. Pour commencer, faites une dilution en série de 100 parties par million de solution de ferbam pour obtenir cinq millilitres de solution de ferbame de 10 parties par milliard et 50 % d’acitre-nitrile. Now, position the active membraneinto a filter holder with the nano-particle coating facing up.

Ensuite, chargez l’échantillon de cinq millilitres dans une nouvelle seringue et fixez le filtre actif. Maintenant, poussez l’échantillon à travers le filtre à un débit continu d’environ une goutte par seconde. Once the solution is filtered, carefully detach the membraneand allow it to air dry for three minutes.

Immediately proceed with Raman detection once the membraneis dry. Effectuez la collecte de données comme précédemment. Différents volumes de nanoparticules d’argent ont été testés à l’aide de cette méthode.

The volume of silver nano-particles solution used to coat the membranethat provided the maximized sensitivity was one milliliter. La mesure du décalage Raman montre que le spectre SERS de 10 parties par milliard de ferbam était détectable. Le pic, à 1386, est dû à la vibration mixte de l’étirement de la double liaison cyanure et carbone soufre et à la déformation symétrique du groupe méthyle.

Le pic à 1516 est associé à l’étirement du groupe méthyle et du cyanure et le pic à 561 est généré par l’étirement de la liaison soufre. Un spectre d’une partie par million d’ampicilline a également été clairement détecté. Les pics comme 1594 et 1447 proviennent respectivement de l’étirement de la double liaison carbone et de la déformation du groupe méthyline-éthyle.

Le fort pic à 1001 provient de la vibration de l’anneau de benzine. Le pic à 852 est associé à un étirement CNC symétrique. En augmentant le volume de l’échantillon, la limite de détection a augmenté.

Les avantages de cette méthode basée sur un filtre comprennent un volume réglable et une limite de détection réglable. After watching this video you should have a good understanding of how to fabricate a uniform sensitive nanosubstrate using a filter membraneOnce mastered this technique can be done in 30 minutes if it is performed properly, following this procedure other methods like SEM or TEM can be performed in order to answer additional questions like the distribution of silver nano-particles on the membraneAfter its development, Cette technique a ouvert la voie aux affirmateurs dans le domaine de la chimie analytique pour explorer des cibles chimiques à l’état de traces dans divers échantillons alimentaires et environnementaux. N’oubliez pas que travailler avec des pesticides et des toxines biologiques peut être extrêmement dangereux.

Une blouse de laboratoire, un respirateur et des lunettes de sécurité doivent toujours être portés lors de cette procédure.