弹力作用下柔性透光衬底上高密度SERS热点结构的构建及其在光纤传感检测中的应用
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61601249
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0123.敏感电子学与传感器
- 结题年份:2019
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2019-12-31
- 项目参与者:许田; 袁国秋; 许美凤; 王孟; 张莉; 吴静;
- 关键词:
项目摘要
In order to improve the poor detection reliability of surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates arising from maldistribution of hot spots and based on the fact that resolution of costly lithography is limited, this project proposed a new fabrication route based on the participation of elastic and transparent substrate in construction process of high-density hot spots. The self-assembly behavior of nanoparticles confined in the narrow space of sinusoid wrinkle template and the controlling ability of stretched elastic substrate during the assembly process of nanostructure will be majorly investigated. The influence of period and amplitude of sinusoid wrinkle template, concertration, size and Zata potential of Au nanoparticles as well as tension of elastic substrate on periodic assembly of single or multiple chains is planned to be explored. On the basis of close packing of nanoparticles within chains realized by confinement of template, distance between chains are adjusted under the assist of uniformly contraction of elastic substrate and LSPR coupling between chains are consequently achieved, leading to successful construction of high-density hot spots in quasi-two-dimensions and acquisition of SERS substrates with both high sensitivity and uniformity. Such flexible and transparent substrates could be easily integrated into optical fiber Raman probes. By combining high signal collective efficiency of commercial fiber probe and huge enhancement effect of high-density hot spots together, this kind of efficient SERS optical fiber probes exhibit extensive application prospects in the field of in-situ and trace detection.
本项目针对表面增强拉曼散射(SERS)基底中普遍存在的因热点结构分布不均匀而导致检测可靠性差的问题,基于光刻法成本昂贵、受分辨率限制的现状,提出了弹性透光PDMS衬底参与高密度热点结构构建过程的制备新路径,重点研究在正弦形褶皱模板的窄小空间中纳米粒子的自组装规律及衬底的弹性拉伸对组装结构的调控能力。探索正弦形褶皱周期、振幅及Au胶浓度、尺寸、Zata电位和PDMS衬底拉伸量对Au纳米颗粒单链及多链周期组装的影响。在利用褶皱模板的空间限制作用实现链内颗粒致密排列的基础上,借助弹性衬底的均匀收缩对链间距进行调控,实现链之间的LSPR耦合,构建了准二维的高密度热点结构,获得兼具高灵敏度和高均匀性的SERS基底。该柔性透光基底可方便地集成到光纤拉曼探头上,将商用光纤探头的高信号收集效率和高密度热点结构巨大的拉曼增强作用相结合,构成高效的SERS光纤传感探头,在原位、痕量检测领域有广阔的应用前景。
结项摘要
表面增强拉曼散射(SERS)技术具有无损、高灵敏等优点,在分子检测领域受到了越来越多的关注。近年来,柔性透光基底因可贴附在任意形状物体的表面,解决了硬质基底原位检测适用性差、集成困难等问题,而成为SERS领域的热门研究对象之一。围绕柔性透光衬底上高密度SERS热点结构的均匀构建及其在光纤传感检测中的应用,本项目在具有周期结构的PDMS衬底表面通过原位生长、无电电镀置换、蒸镀、弹性收缩等多种方法制备Ag或Au纳米结构,获得具有高活性、高均匀性和高重复性的柔性透光基底,并结合光纤拉曼成功实现水果表面目标分子的原位检测。研究结果显示,基于正弦形褶皱结构PDMS制备的Ag纳米结构,因高密度热点结构和3D周期结构的共同作用,其均匀性可达RSD仅为4.16%,且分别在苹果和橘子的表面实现了结晶紫和孔雀石绿的原位检测。利用AAO模板制备由Ag纳米颗粒构成的花瓣状结构基底,检测限可达0.975×10-10 mol/L,同时该基底具有很好的重复性和稳定性,在保存30天之后,RSD仍只有8.95%。借助弹力作用缩短Ag纳米颗粒间距、构建高密度热点结构,通过对拉伸形变量、Ag胶浓度及吸附时间等实验条件的优化,基底的增强因子达到6.97×107。以上研究结果表明,本项目通过多种方案制备的柔性透光SERS基底,其中的高密度热点结构赋予了基底高灵敏度、高均匀性和可靠性,在目标分子的原位、痕量检测领域具有广泛的实际应用前景。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Investigation of Au nanoparticles assembled on periodic wrinkled PDMS as a flexible SERS substrate
研究在周期性皱纹 PDMS 上组装的金纳米粒子作为柔性 SERS 基底
- DOI:10.1088/2053-1591/ab1988
- 发表时间:2019-05
- 期刊:Materials Research Express
- 影响因子:2.3
- 作者:ChaonanWang;Jiajie Zhang;Meifeng Xu;Junsong Xiang;Yu Wu;Tian Xu
- 通讯作者:Tian Xu
Large-scale flexible metal-covered polymer nanopillar arrays as highly uniform and reproducible SERS substrates for trace analysis
大规模柔性金属覆盖聚合物纳米柱阵列作为用于痕量分析的高度均匀且可重复的 SERS 基底
- DOI:10.1088/1361-6528/aadd60
- 发表时间:2018-08
- 期刊:Nanotechnology
- 影响因子:3.5
- 作者:吴静;方靖淮;杨希华;王超男
- 通讯作者:王超男
In situ synthesis of silver nanoparticles on periodic supports as highly active and flexible surface-enhanced Raman spectroscopy substrates
作为高活性和柔性表面增强拉曼光谱基底的周期性载体上银纳米粒子的原位合成
- DOI:10.1364/ao.378734
- 发表时间:2020
- 期刊:Applied Optics
- 影响因子:1.9
- 作者:Zhang Jiajie;Wang Chaonan;Wang Meng;Xu Tian
- 通讯作者:Xu Tian
The cascade structure of periodic micro/nanoscale Au nano-islands @ Ag-frustum arrays as effective SERS substrates
周期性微/纳米级金纳米岛@银截头体阵列的级联结构作为有效的SERS基底
- DOI:10.1016/j.vacuum.2020.109265
- 发表时间:2020-05
- 期刊:Vacuum
- 影响因子:4
- 作者:Li Mengyao;Wu Jing;Wang Chaonan;Fang Jinghuai
- 通讯作者:Fang Jinghuai
Low-temperature, aqueous solution-processed V2O5 as the hole-transport layer for high performance organic solar cells
低温水溶液处理的 V2O5 作为高性能有机太阳能电池的空穴传输层
- DOI:10.1007/s10854-018-9614-y
- 发表时间:2018-07
- 期刊:Journal of Materials Science: Materials in Electronics
- 影响因子:--
- 作者:Xu Mei Feng;Xu Tian;Wang Chao Nan;Zhai Zhi Chun;Jin Yong Long;Yang Xiao Hua
- 通讯作者:Yang Xiao Hua
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Vasorin基因稳定敲除 HepG2细胞株的建立及其生 物学功能研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:生 物 技 术 通 讯
- 影响因子:--
- 作者:耿介;王超男;李少华;丁红梅;李慧;黄皑雪;李洁;李达;白琛俊;张坦;董洁;邵宁生
- 通讯作者:邵宁生
中国卫生行政部门应急能力评估分析
- DOI:10.11847/zgggws1125450
- 发表时间:2020
- 期刊:中国公共卫生
- 影响因子:--
- 作者:吴洪涛;王超男;廖凯举;李冰;许真
- 通讯作者:许真
能源生态效率评价及其与经济增长脱钩分析 以黄河流域 9 省区为例
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:资源开发与市场
- 影响因子:--
- 作者:关 伟;王超男;许淑婷
- 通讯作者:许淑婷
Gemini型阳离子表面活性剂的合成及其对高岭石矿物的浮选性能
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:《精细化工中间体》
- 影响因子:--
- 作者:夏柳荫;黄志强;王超男;钟宏;沈祥会;帅丽;刘广义
- 通讯作者:刘广义
Fe3O4@ Au 纳米材料的制备和光谱性质
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:光谱实验室
- 影响因子:--
- 作者:王超男;方靖淮
- 通讯作者:方靖淮
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}