近日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所楊良保研究員課題組提出界面三相催組裝新策略,完成對10 nm金顆粒快速、便捷、大面積、高密度熱點(diǎn)組裝,實(shí)現高靈敏度、高穩定的表面增強拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)傳感。該成果發(fā)表在分析化學(xué)類(lèi)頂刊Analytical Chemistry上。
楊良保研究員團隊一直從事SERS傳感方面的研究,取得了一系列研究成果。目前快速、簡(jiǎn)單地組裝具有高密度、大面積等離子體多層膜存在難點(diǎn)。針對上述痛點(diǎn),本研究工作基于“催組裝”概念即加快動(dòng)力學(xué)速率和調控界面組裝,將10 nm金顆粒熱溶膠(W)滴加至氯仿相(O)以形成油-水-氣(O/W/A)三相體系,熱馬蘭戈尼驅動(dòng)Au NPs從團簇到多層膜僅15 s內快速動(dòng)態(tài)組裝(圖1)。更重要的是,三相催組裝10 nm Au NPs等離子體多層膜對結晶紫(CV)分子表現出1 nM高靈敏檢測,并且具有優(yōu)異的穩定性(RSD ~ 10.0 %),可與逐層組裝50 nm Au NPs的檢測水平相媲美(圖2),打破對小尺寸顆粒等離子體性質(zhì)的傳統和固有理解。綜上所述,該研究成果提出簡(jiǎn)單、通用的三相催組裝策略,不僅實(shí)現了小顆粒高效利用,而且揭示了小顆粒等離子體特性,為未來(lái)小尺寸納米粒子在SERS中應用開(kāi)辟了道路。
該工作的第一作者為健康所2020級博士生謝濤,通訊作者為健康所楊良保研究員,李盼副研究員。該項研究受到國家自然科學(xué)基金項目、安徽省自然科學(xué)基金項目等資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02703
圖1 三相催組裝過(guò)程解析
圖2對比不同組裝方法的SERS傳感