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表面增強拉曼光譜研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展 2分鐘內(nèi)超快速分子富集
2022年09月02日 13:28:10
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5317
近日,，安徽理工大學(xué)力學(xué)與光電物理學(xué)院青年教師藍(lán)雷雷與東南大學(xué)物理學(xué)院邱騰課題組合作,，通過結(jié)合二維裁剪和分子富集來設(shè)計高靈敏度的柔性MXene基SERS襯底，成功制備出兩種類型的二維碳化釩(V4C3和V2C)MXenes材料,。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】拉曼散射是光與物質(zhì)相互作用的一種形式,，其實質(zhì)是光子和散射物質(zhì)中的分子之間發(fā)生了非彈性碰撞。表面增強拉曼散射(SERS)是指當(dāng)一些分子被吸附到某些粗糙的金屬(如銀,、銅,、金等) 表面上時，它們的拉曼散射強度會會極大的增強,。常用的基底有貴金屬(Cu,，Ag，Au 等)粗糙電極,、貴金屬溶膠,、納米顆粒、納米陣列等,，基底也賦予了SERS具備更高的高靈敏度,，故廣泛應(yīng)用于生物制藥,、食品安全,、刑偵安檢等領(lǐng)域。
作為一種具有高靈敏度,、分子指紋識別和快速無損測量的表面光譜分析技術(shù),，SERS將檢測靈敏度提升了百萬倍以上，已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué),、物理,、化學(xué)、材料學(xué),、地質(zhì)學(xué),、考古和藝術(shù)品鑒定等領(lǐng)域。例如，將SERS技術(shù)應(yīng)用于患者呼出物,、血清液,、脫氧核糖核酸的檢測，為早期患者的疾病診斷提供一種有力分析手段,；應(yīng)用于海洋微塑料,、大氣有毒有害氣體、水體有機污染物和土壤重金屬的微量檢測,，實現(xiàn)對環(huán)境中有害物質(zhì)的監(jiān)測,；SERS還可實現(xiàn)對危害公共安全的爆炸物質(zhì)和疑似吸毒人員體液毛發(fā)中含毒品物質(zhì)的快檢。
近年來,，一些過度金屬碳/氮化物(MXenes)表現(xiàn)出相當(dāng)強的SERS活性,，為SERS活性材料開發(fā)開辟了新的前景。MXenes材料具有成本低,、表面改性靈活,、光電性能優(yōu)良等優(yōu)點，但由于其靈敏度不足,，無法滿足實際應(yīng)用需求,。因此，將MXene材料的靈敏度推向更高水平仍然具有挑戰(zhàn)性,。
近日,，安徽理工大學(xué)力學(xué)與光電物理學(xué)院青年教師藍(lán)雷雷與東南大學(xué)物理學(xué)院邱騰課題組合作，通過結(jié)合二維裁剪和分子富集來設(shè)計高靈敏度的柔性MXene基SERS襯底,，成功制備出兩種類型的二維碳化釩(V4C3和V2C)MXenes材料,。
他們在研究中發(fā)現(xiàn)，與塊狀MXene材料相比,，二維裁剪賦予碳化釩MXenes費米能級附近更為豐富的態(tài)密度,，促進(jìn)了光致誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移，增加了多達(dá)2個數(shù)量級的檢測靈敏度,。研究人員進(jìn)一步采用了一種基于真空輔助抽濾的分子富集方法來獲取超靈敏的SERS檢測,，實現(xiàn)了2分鐘內(nèi)超快速分子富集、95%以上的超高分子截留率和5×10-9M的更低的檢測限,，從而獲得了超靈敏的SERS檢測,。
該項工作創(chuàng)造性提出了一種新的策略，為探索新型MXens基SERS材料提供了重要指導(dǎo),，并為設(shè)計高性能的SERS平臺提供了一種前沿策略,。并且在其中，V4C3作為SERS活性材料為首次報道,。
(資料來源：中國科學(xué)報)
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