纳米多孔金薄膜的表面等离子体共振传感特性

张喆 逯丹凤 祁志美

引用本文: 张喆, 逯丹凤, 祁志美. 纳米多孔金薄膜的表面等离子体共振传感特性[J]. 物理化学学报, doi: 10.3866/PKU.WHXB201302222 shu
Citation:  ZHANG Zhe, LU Dan-Feng, QI Zhi-Mei. Surface Plasmon Resonance Sensing Properties of Nanoporous ld Thin Films[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, doi: 10.3866/PKU.WHXB201302222 shu

纳米多孔金薄膜的表面等离子体共振传感特性

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(60978042) (60978042)

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2009CB320300) (973) (2009CB320300)

    北京市自然科学基金(3131001)资助 (3131001)

摘要:

对淀积在玻璃衬底上厚度约60 nm的金银合金溅射薄膜进行硝酸腐蚀脱银处理, 得到纳米多孔金薄膜. 利用自建的波长检测型表面等离子体共振(SPR)传感装置研究了腐蚀时间对纳米多孔金薄膜SPR特性的影响, 结果发现纳米多孔金薄膜与水溶液接触后在400-900 nm光谱范围内不具有SPR效应, 而当薄膜置于空气中时会产生明显的传播等离子体共振吸收峰, 其共振波长随腐蚀时间增加逐渐红移. 纳米多孔金薄膜在空气气氛中的SPR效应使其能够用于原位监测气相分子在孔内的吸附, 还可对在液相中吸附的生化分子进行离位测试. 本文对L-谷胱甘肽、L-半胱氨酸、2-氨基乙硫醇三种含巯基的生化小分子在纳米多孔金薄膜内的吸附进行了离位分析, 结果表明与传统的致密金薄膜SPR芯片比较, 纳米多孔金薄膜对这些分子显示出更高的灵敏度和更低的检测下限, 这归功于多孔金的大比表面积使其能够吸附大量的生化小分子. 实验还对乙醇蒸气在纳米多孔金薄膜内的吸附进行了原位监测, 发现吸附平衡所用时间较长, 约为160 min.

English

    1. [1]

      (1) Fujita, T.; Guan, P.; Mckenna, K.; Lang, X.; Hirata, A.; Zhang,L.; Tokunaga, T.; Arai, S.; Yamamoto, Y.; Tanaka, N.; Ishikawa,Y.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Erlebacher, J.; Chen, M. Nat.Mater. 2012, 11, 775. doi: 10.1038/nmat3391

      (1) Fujita, T.; Guan, P.; Mckenna, K.; Lang, X.; Hirata, A.; Zhang,L.; Tokunaga, T.; Arai, S.; Yamamoto, Y.; Tanaka, N.; Ishikawa,Y.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Erlebacher, J.; Chen, M. Nat.Mater. 2012, 11, 775. doi: 10.1038/nmat3391

    2. [2]

      (2) Detsi, E.; Punzhin, S.; Rao, J.; Onck, P. R.; De Hosson, J. T. M.ACS Nano 2012, 6, 3734. doi: 10.1021/nn300179n(2) Detsi, E.; Punzhin, S.; Rao, J.; Onck, P. R.; De Hosson, J. T. M.ACS Nano 2012, 6, 3734. doi: 10.1021/nn300179n

    3. [3]

      (3) Feng, J.;Wu, J. Small 2012, 8, 3786. doi: 10.1002/small.201201591(3) Feng, J.;Wu, J. Small 2012, 8, 3786. doi: 10.1002/small.201201591

    4. [4]

      (4) Fang, C.; Bandaru, N. M.; Ellis, A. V.; Voelcker, N. H. J. Mater.Chem. 2012, 22, 2952. doi: 10.1039/c2jm14889g(4) Fang, C.; Bandaru, N. M.; Ellis, A. V.; Voelcker, N. H. J. Mater.Chem. 2012, 22, 2952. doi: 10.1039/c2jm14889g

    5. [5]

      (5) Cherevko, S.; Chung, C. H. Electrochem. Commun. 2011, 13,16. doi: 10.1016/j.elecom.2010.11.001(5) Cherevko, S.; Chung, C. H. Electrochem. Commun. 2011, 13,16. doi: 10.1016/j.elecom.2010.11.001

    6. [6]

      (6) Wittstock, A.;Wichmann, A.; Biener, J.; Bäumer, M. FaradayDiscuss 2011, 152, 87. doi: 10.1039/c1fd00022e(6) Wittstock, A.;Wichmann, A.; Biener, J.; Bäumer, M. FaradayDiscuss 2011, 152, 87. doi: 10.1039/c1fd00022e

    7. [7]

      (7) Jiao, Y.; Ryckman, J. D.; Ciesielski, P. N.; Escobar, C. A.;Jennings, G. K.;Weiss, S. M. Nanotechnology 2011, 22,295302. doi: 10.1088/0957-4484/22/29/295302(7) Jiao, Y.; Ryckman, J. D.; Ciesielski, P. N.; Escobar, C. A.;Jennings, G. K.;Weiss, S. M. Nanotechnology 2011, 22,295302. doi: 10.1088/0957-4484/22/29/295302

    8. [8]

      (8) Wittstock, A.; Zielasek, V.; Biener, J.; Friend, C. M.; Bumer, M.Science 2010, 327, 319. doi: 10.1126/science.1183591(8) Wittstock, A.; Zielasek, V.; Biener, J.; Friend, C. M.; Bumer, M.Science 2010, 327, 319. doi: 10.1126/science.1183591

    9. [9]

      (9) Musat, R.; Moreau, S.; Poidevin, F.; Mathon, M. H.; Pommeret,S.; Renault, J. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 12868.doi: 10.1039/c0cp00967a(9) Musat, R.; Moreau, S.; Poidevin, F.; Mathon, M. H.; Pommeret,S.; Renault, J. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 12868.doi: 10.1039/c0cp00967a

    10. [10]

      (10) Qian, L.; Shen,W.; Qin, G.W.; Das, B. Nanotechnology 2010,21, 305705. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/305705(10) Qian, L.; Shen,W.; Qin, G.W.; Das, B. Nanotechnology 2010,21, 305705. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/305705

    11. [11]

      (11) Seker, E.; Reed, M. L.; Begley, M. R. Materials 2009, 2, 2188.doi: 10.3390/ma2042188(11) Seker, E.; Reed, M. L.; Begley, M. R. Materials 2009, 2, 2188.doi: 10.3390/ma2042188

    12. [12]

      (12) Qiu, H. J.; Xu, C. X.; Ji, G. L.; Huang, X. R.; Han, S. H.; Ding,Y.; Qu, Y. B. Acta Chim. Sin. 2008, 66, 2075. [邱华军, 徐彩霞, 姬广磊, 黄锡荣, 韩书华, 丁轶, 曲音波. 化学学报, 2008,66, 2075.](12) Qiu, H. J.; Xu, C. X.; Ji, G. L.; Huang, X. R.; Han, S. H.; Ding,Y.; Qu, Y. B. Acta Chim. Sin. 2008, 66, 2075. [邱华军, 徐彩霞, 姬广磊, 黄锡荣, 韩书华, 丁轶, 曲音波. 化学学报, 2008,66, 2075.]

    13. [13]

      (13) Wang, J. L.; Li, S.; Xia, R.; Zhang, X.; Chen, Y. F.Nanotechnology and Precision Engineering 2012, 10, 30.[王建立, 李晟, 夏热, 张兴, 陈云飞. 纳米技术与精密工程, 2012, 10, 30.](13) Wang, J. L.; Li, S.; Xia, R.; Zhang, X.; Chen, Y. F.Nanotechnology and Precision Engineering 2012, 10, 30.[王建立, 李晟, 夏热, 张兴, 陈云飞. 纳米技术与精密工程, 2012, 10, 30.]

    14. [14]

      (14) Wang, D.; Schaaf, P. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5344. doi: 10.1039/c2jm15727f(14) Wang, D.; Schaaf, P. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5344. doi: 10.1039/c2jm15727f

    15. [15]

      (15) Abraham, A.; Mihaliuk, E.; Kumar, B.; Legleiter, J.; Gullion, T.J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18109. doi: 10.1021/jp107112b(15) Abraham, A.; Mihaliuk, E.; Kumar, B.; Legleiter, J.; Gullion, T.J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18109. doi: 10.1021/jp107112b

    16. [16]

      (16) Gutiérrez, A.; Osegueda, S.; Gutiérrez-Granados, S.; Alatorre,A.; García, M. G.; dínez, L. A. Electroanalysis 2008, 20,2294. doi: 10.1002/elan.200804324(16) Gutiérrez, A.; Osegueda, S.; Gutiérrez-Granados, S.; Alatorre,A.; García, M. G.; dínez, L. A. Electroanalysis 2008, 20,2294. doi: 10.1002/elan.200804324

    17. [17]

      (17) Sudeep, P. K.; Joseph, S. T. S.; Thomas, K. G. J. Am. Chem.Soc. 2005, 127, 6516. doi: 10.1021/ja051145e(17) Sudeep, P. K.; Joseph, S. T. S.; Thomas, K. G. J. Am. Chem.Soc. 2005, 127, 6516. doi: 10.1021/ja051145e

    18. [18]

      (18) Ruffato, G.; Romanato, F.; Garoli, D.; Cattarin, S. Opt. Express2011, 19, 13164. doi: 10.1364/OE.19.013164(18) Ruffato, G.; Romanato, F.; Garoli, D.; Cattarin, S. Opt. Express2011, 19, 13164. doi: 10.1364/OE.19.013164

    19. [19]

      (19) Lang, X.; Qian, L.; Guan, P.; Zi, J.; Chen, M. Appl. Phys. Lett.2011, 98, 093701. doi: 10.1063/1.3560482(19) Lang, X.; Qian, L.; Guan, P.; Zi, J.; Chen, M. Appl. Phys. Lett.2011, 98, 093701. doi: 10.1063/1.3560482

    20. [20]

      (20) Yang, Y.;Wu, Y. H.; Hao, P.; Zhang, Z. Q. Spectroscopy andSpectral Analysis 2010, 30, 1898. [杨胤, 吴一辉, 郝鹏,张志强. 光谱学与光谱分析, 2010, 30, 1898.](20) Yang, Y.;Wu, Y. H.; Hao, P.; Zhang, Z. Q. Spectroscopy andSpectral Analysis 2010, 30, 1898. [杨胤, 吴一辉, 郝鹏,张志强. 光谱学与光谱分析, 2010, 30, 1898.]

    21. [21]

      (21) Ahi, S.; Caneron, P. J.; Liu, J.; Knoll,W.; Erlebacher, J.; Yu, F.Plamonics 2008, 3, 13. doi: 10.1007/s11468-007-9048-5(21) Ahi, S.; Caneron, P. J.; Liu, J.; Knoll,W.; Erlebacher, J.; Yu, F.Plamonics 2008, 3, 13. doi: 10.1007/s11468-007-9048-5

    22. [22]

      (22) Maaroof, A. I.; Gentle, A.; Smith, G. B.; Cortie, M. B. J. Phys.D: Appl. Phys. 2007, 40, 5675. doi: 10.1088/0022-3727/40/18/024(22) Maaroof, A. I.; Gentle, A.; Smith, G. B.; Cortie, M. B. J. Phys.D: Appl. Phys. 2007, 40, 5675. doi: 10.1088/0022-3727/40/18/024

    23. [23]

      (23) Yu, F.; Ahi, S.; Caminade, A. M.; Majoral, J. P.; Knoll,W.;Erlebacher, J. Anal. Chem. 2006, 78, 7346. doi: 10.1021/ac060829h(23) Yu, F.; Ahi, S.; Caminade, A. M.; Majoral, J. P.; Knoll,W.;Erlebacher, J. Anal. Chem. 2006, 78, 7346. doi: 10.1021/ac060829h

    24. [24]

      (24) Qi, Z. M.; Honma, I.; Zhou, H. S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90,011102. doi: 10.1063/1.2424643(24) Qi, Z. M.; Honma, I.; Zhou, H. S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90,011102. doi: 10.1063/1.2424643

    25. [25]

      (25) Zhang, Z.; Lu, D. F.; Qi, Z. M. J. Phys. Chem. C 2012, 116,3342. doi: 10.1021/jp2102429(25) Zhang, Z.; Lu, D. F.; Qi, Z. M. J. Phys. Chem. C 2012, 116,3342. doi: 10.1021/jp2102429

    26. [26]

      (26) Zhang, Z.; Lu, D. F.; Liu, Q.; Qi, Z. M.; Yang, L. B.; Liu, J. H.Analyst 2012, 137, 4822. doi: 10.1039/c2an16057a

      (26) Zhang, Z.; Lu, D. F.; Liu, Q.; Qi, Z. M.; Yang, L. B.; Liu, J. H.Analyst 2012, 137, 4822. doi: 10.1039/c2an16057a

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1144
  • 文章访问数:  1069
  • HTML全文浏览量:  14
文章相关
  • 发布日期:  2013-03-25
  • 收稿日期:  2013-01-15
  • 网络出版日期:  2013-02-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章