基于可调控咖啡环效应的表面增强拉曼光谱法检测有机染料

薛长国 唐毓 李世琴 张宏艳 李本侠

引用本文: 薛长国, 唐毓, 李世琴, 张宏艳, 李本侠. 基于可调控咖啡环效应的表面增强拉曼光谱法检测有机染料[J]. 分析化学, 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

基于可调控咖啡环效应的表面增强拉曼光谱法检测有机染料

    通讯作者: 薛长国,E-mail:chgxue@aust.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目(No.11872001)、安徽省自然科学杰出青年科学基金项目(No.1808085J30)和安徽省重点研究与开发计划项目(No.202004h07020026)资助。

摘要: 表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是快速、无损检测生物化学物质的良好平台,理论上可检测单个分子水平上的化学物质,但这种潜力受到SERS基底的限制。本研究采用基于可调控咖啡环效应的基底,用于提高SERS在测定痕量分析物时的灵敏度和简便性。通过氧等离子技术改变聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)衬底的表面亲疏水性,进而控制待测染料在衬底上形成的咖啡环形状,考察衬底对拉曼信号的影响;将绿色合成的纳米银颗粒(Silver nanoparticles,AgNPs)与待测染料溶液混合,沉积在PDMS衬底,形成咖啡环,探究拉曼信号的增强效果。结果表明,疏水性的增加,减小了咖啡环的尺寸,提高了咖啡环的紧密度,拉曼信号集中在环上,灵敏度高、重复性好,相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)为5%;咖啡环的形成不仅浓缩了分析物,还减少了AgNPs之间的空间,从而增强了热点效应,SERS检测灵敏度显著提高,检出限达到1×10-6 mol/L。这种基于咖啡环效应的SERS为废水中染料检测提供了灵敏和环保的方法,具有广阔的应用前景。

English


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  • 收稿日期:  2020-09-02
  • 修回日期:  2020-10-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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