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新型 SERS 傳感器有助于檢測醛類氣體
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/6/10

AgNCs@Co-Ni LDH的合成路線示意圖和痕量苯甲醛的SERS檢測程序。圖片來源:徐迪

合肥物質(zhì)科學(xué)研究院(HFIPS)黃慶教授課題組研制了表面增強拉曼光譜(SERS)氣體傳感器,高靈敏度、高選擇性地檢測醛類,為研究氣體分子在表面上的吸附提供了一種新的檢測方法。多孔材料。相關(guān)研究成果已發(fā)表在Analytical Chemistry上。


吸附技術(shù)是處理揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的主要技術(shù)之一。在過去的幾年中,金屬有機骨架(MOF)因其出色的吸附性能而引起了人們的高度關(guān)注。與 MOF 密切相關(guān)的層狀雙氫氧化物 (LDH),也稱為類水滑石體系或陰離子粘土,由于在多個活性位點具有增強的孔隙率和化學(xué)親和力,因此因其改善的吸附性能而受到特別關(guān)注。


在這項研究中,銀納米立方體(AgNCs)和 Co-Ni LDH 復(fù)合納米材料采用模板犧牲法制備,并用 4-氨基苯酚(4-ATP)修飾,具有捕獲和探針功能;谒苽涞膹(fù)合材料,研究人員構(gòu)建了一種高效氣體傳感器,用于選擇性檢測醛類氣體。


“這種SERS傳感器對醛氣體具有超高靈敏度,”本文第一作者徐迪說,“我們在實驗中驗證了其準(zhǔn)確性、重復(fù)性和選擇性!


結(jié)合主成分分析方法,他們成功地識別和分析了與傳感器相似的醛類氣體的SERS光譜,具有應(yīng)用價值。


他們用傳感器進一步研究了苯甲醛分子在 Co-Ni LDH 上的吸附動力學(xué)和熱力學(xué)過程。與偽二級模型相比,具有更高相關(guān)系數(shù)的偽一級動力學(xué)可以更好地擬合動力學(xué)吸附過程。等溫吸附符合Langmuir等溫模型,吸附常數(shù)為6.25×10 6 L/mol,表明復(fù)合材料的吸附位點均一,以單層化學(xué)吸附為主。


該研究建立了一種新的吸附過程探測方法,吸附物和吸附劑的消耗都極低,也可能為未來構(gòu)建快速、超靈敏的 SERS 傳感器探測 VOC 奠定基礎(chǔ)。


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