Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Yang Liangbao van het Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) een innovatieve strategie voorgesteld voor het assembleren van kleine nanodeeltjes in een driefasig katalytisch proces, waardoor verbeterde oppervlakte- verbeterde Raman-verstrooiing (SERS)-detectie.

De resultaten zijn gepubliceerd in Analytical Chemistry .

Momenteel zijn er problemen bij het snel en eenvoudig assembleren van meerlaagse plasmafilms met een hoge dichtheid en een groot oppervlak.

Om dit probleem aan te pakken, introduceerden onderzoekers het concept van "catassembly" om de snelheid en controle van de assemblagedynamiek van nanodeeltjes te verbeteren. Door verwarmde Au-sols op oliechloroform (CHCl₃) te laten vallen ), veroorzaakte deze aanpak binnen 15 seconden een snelle assemblage van plasmonische meerlagen op het grensvlak olie-water-lucht (O/W/A).

"Interfaciale catassemblage bood aanzienlijke voordelen door plasmonische hotspots met een groot oppervlak en hoge dichtheid te bieden", zegt Xie Tao, een lid van het team, "waardoor zeer gevoelige en stabiele SERS-detectie mogelijk werd gemaakt."

De plasmonische multilagen bestaande uit gouden nanodeeltjes van 10 nm vertoonden een opmerkelijke gevoeligheid en detecteerden kristalviolette moleculen bij concentraties zo laag als 1 nM. Bovendien vertoonden deze meerlagen een uitstekende stabiliteit, met een relatieve standaardafwijking (RSD) van ongeveer 10,0%.

Belangrijk is dat deze resultaten vergelijkbaar waren met de resultaten die werden bereikt met behulp van traditionele laag-voor-laag-assemblage met 50 nm gouden nanodeeltjes, waardoor het conventionele begrip van plasmoneigenschappen in kleine deeltjes op de proef werd gesteld.

De driefasige catassemblagemethode toonde de uitzonderlijke SERS-gevoeligheid en stabiliteit van de plasmonische meerlagen gevormd door 10 nm gouden nanodeeltjes, wat de weg vrijmaakte voor de toepassing van SERS-detectie met kleine nanodeeltjes.

Meer informatie: Tao Xie et al, driefasige catassemblage van 10 nm Au-nanodeeltjes voor gevoelige en stabiele oppervlakteverbeterde Raman-verstrooiingsdetectie, Analytische chemie (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c02703

Journaalinformatie: Analytische chemie

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen