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分析试验室2025年第12期:光子晶体-等离子体激元杂化表面增强拉曼光谱基底的制备及环境污染物的检测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王世强;金艳;姜慧芸;王浩志;邱长坤;朱亮;肖安山;

单位:化学品安全全国重点实验室,中石化安全工程研究院有限公司;

摘要:以阳极氧化铝为模版,制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)纳米柱,再通过巯基硅烷将金纳米球附着在纳米柱的表面,得到光子晶体-等离子体激元杂化的PDMS纳米柱/金纳米球表面增强拉曼光谱(SERS)基底。该杂化基底能够耦合光子晶体的衍射效应和金属纳米结构的等离子体激元效应,得到高强度的电磁场增强区域。通过调节金纳米球的密度,得到最优的SERS基底。通过时域有限差分(FDTD)理论模拟,得到该杂化SERS基底电磁场增强区域的分布规律。以该杂化基底为基础,福美双、结晶紫的拉曼信号强度在1×10~-~6~1×10~-~(10) mol/L浓度范围内呈良好的线性关系(R~2>0.99),检出限可达1×10~(-10) mol/L,加标回收率在91.4%~107.7%之间。该杂化SERS基底不同批次上福美双分子拉曼信号强度的相对标准偏差(RSD)为3.6%,表明其良好的重现性。该PDMS纳米柱/金纳米球杂化SERS基底在农药、染料和其他环境污染物的快速准确检测等方面有较好的应用前景。

关键词:光子晶体-等离子体激元杂化结构;;电磁场增强;;聚二甲基硅氧烷纳米柱/金纳米球;;表面增强拉曼光谱;;环境污染物

基金资助:国家自然科学基金(22302233,62333008);; 国家重点研发计划(2022YFB3205504)资助