新型 SERS 传感器有助于检测醛类气体

AgNCs@Co-Ni LDH的合成路线示意图和痕量苯甲醛的SERS检测程序。图片来源：徐迪

合肥物质科学研究院（HFIPS）黄庆教授课题组研制了表面增强拉曼光谱（SERS）气体传感器，高灵敏度、高选择性地检测醛类，为研究气体分子在表面上的吸附提供了一种新的检测方法。多孔材料。相关研究成果已发表在Analytical Chemistry上。

吸附技术是处理挥发性有机化合物（VOCs）的主要技术之一。在过去的几年中，金属有机骨架（MOF）因其出色的吸附性能而引起了人们的高度关注。与 MOF 密切相关的层状双氢氧化物 (LDH)，也称为类水滑石体系或阴离子粘土，由于在多个活性位点具有增强的孔隙率和化学亲和力，因此因其改善的吸附性能而受到特别关注。

在这项研究中，银纳米立方体（AgNCs）和 Co-Ni LDH 复合纳米材料采用模板牺牲法制备，并用 4-氨基苯酚（4-ATP）修饰，具有捕获和探针功能。基于所制备的复合材料，研究人员构建了一种高效气体传感器，用于选择性检测醛类气体。

“这种SERS传感器对醛气体具有超高灵敏度，”本文第一作者徐迪说，“我们在实验中验证了其准确性、重复性和选择性。”

结合主成分分析方法，他们成功地识别和分析了与传感器相似的醛类气体的SERS光谱，具有应用价值。

他们用传感器进一步研究了苯甲醛分子在 Co-Ni LDH 上的吸附动力学和热力学过程。与伪二级模型相比，具有更高相关系数的伪一级动力学可以更好地拟合动力学吸附过程。等温吸附符合Langmuir等温模型，吸附常数为6.25×10 6 L/mol，表明复合材料的吸附位点均一，以单层化学吸附为主。

该研究建立了一种新的吸附过程探测方法，吸附物和吸附剂的消耗都极低，也可能为未来构建快速、超灵敏的 SERS 传感器探测 VOC 奠定基础。

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