ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

In situ, fast and sensitive: Electrochemical SERS with screen-printed electrodes

Aplikace |  | MetrohmInstrumentace
RAMAN Spektrometrie
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Metrohm

Souhrn

Význam tématu


Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) umožňuje extrémně citlivou detekci stopových koncentrací látek kombinací Ramanovy spektroskopie a plasmonického zesílení na povrchu kovů. Tradiční substráty SERS vyžadují složité mikro/nanostruktury vzácných kovů, což vede k vysokým výrobním nákladům, omezené životnosti a omezené opakovatelnosti měření. Náhrada těžkopádných substrátů levnými, jednorázovými a snadno vyráběnými screen-printed elektrodami otevírá nové možnosti pro rychlé, in situ a přenosné analýzy.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem Application Note bylo prokázat, že komerčně dostupné screen-printed kovové elektrody (AG, Au, Cu a Ag/Cu) mohou sloužit jako levné a jednorázové substráty pro in situ elektrochemickou SERS (EC-SERS). Studie ověřuje rychlou simultánní elektrochemickou aktivaci a citlivou detekci různých chemických látek v roztoku.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika zahrnovala cyklickou voltametrii pro aktivaci elektrod v potenciálových rozmezích specifických pro daný kov:
  • Ag (C013): +0,3 V až –0,4 V
  • Au (220BT): +0,6 V až +1,2 V až –0,2 V
  • Cu (CU10): +0,15 V až –0,6 V
  • Ag/Cu (SPCU10): +0,10 V až –0,4 V
Elektrolytem byl 0,1 M roztok KCl obsahující analyty ve velmi nízkých koncentracích od nanomolárních po molární řád (např. 250 nM [Ru(bpy)3]2+, 15 nM malachitová zelen, 20 µM Rhodamin 6G, 80 µM nikotinamid).

Použitá instrumentace


Pro simultánní elektrochemii a Ramanovu spektroskopii byl nasazen přístroj SPELEC-RAMAN, který integruje:
  • laserovou diodu 785 nm (Class 3B)
  • bipotenciostat/galvanostat
  • Ramanův spektrometr pokrývající posuny 0–2850 cm⁻¹
Elektrody byly umístěny v černé teflonové buňce RamanCell s reflektivním dnem a měření se prováděla pomocí RamanProbe při optimální fokální vzdálenosti.

Hlavní výsledky a diskuse


Screen-printed elektrody vykázaly významné zesílení Ramanova signálu během elektrochemické aktivace. Všechny typy povrchů dokázaly detekovat analyty v nanomolárních koncentracích, přičemž Ag a Au substráty přinesly nejvyšší plasmonické enhancement faktory. Elektrochemická aktivace zároveň čistila a obnovovala povrch, což zvyšovalo reprodukovatelnost měření.

Přínosy a praktické využití metody


EC-SERS na screen-printed elektrodách nabízí:
  • nízké výrobní náklady a jednorázové použití
  • rychlou přípravu a simultánní elektrochemickou aktivaci
  • vysokou citlivost umožňující detekci stopových koncentrací
  • snadnou integraci do přenosných a automatizovaných analytických systémů

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj bude směřovat k optimalizaci složení kovových legur, tvorbě nanostruktur pro zvýšení citlivosti a rozšíření spektra detekovatelných látek. Integrace s mikrofluidikou a samostatnými analyzátory umožní vývoj modulárních platforem pro environmentální monitoring, biochemii a průmyslovou kontrolu kvality.

Závěr


Studie potvrdila, že konvenční screen-printed kovové elektrody jsou efektivními, levnými a jednorázovými substráty pro EC-SERS. Díky jednoduché výrobě, rychlé aktivaci a významnému plasmonickému zesílení představují atraktivní alternativu ke klasickým SERS substrátům vhodnou pro široké praktické aplikace.

Reference


Metrohm AG. Application Note AN-RA-003 Electrochemical SERS with screen-printed electrodes.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
The carbon battle characterization of screen-printed carbon electrodes with SPELEC RAMAN
AN-RA-002 The carbon battle characterization of screen-printed carbon electrodes with SPELEC RAMAN Summary Carbon materials are a remarkable choice as electrode surfaces. They are not only costeffective and chemically inert, but also have a low background current and a wide…
Klíčová slova
carbon, carbonraman, ramanelectrode, electrodemetrohm, metrohmscreen, screenspelec, spelecprinted, printedsensors, sensorsbio, biospectroelectrochemical, spectroelectrochemicalwalled, walledelectrodes, electrodesmodified, modifiednanotubes, nanotubesdesigned
Enhancement of Raman intensity for the detection of fentanyl
Application Note AN-RA-007 Enhancement of Raman intensity for the detection of fentanyl Easy EC-SERS protocol for the screening of fentanyl with screenprinted electrodes Fentanyl is a potent synthetic opioid drug used as an Identification and detection are imperative because analgesic…
Klíčová slova
raman, ramanspectroelectrochemical, spectroelectrochemicalspes, spesfentanyl, fentanylsers, serselectrochemical, electrochemicalscreen, screencell, cellspelecraman, spelecramanprinted, printeddropview, dropviewspelec, spelecelectrodes, electrodesdetection, detectionprobe
Easy detection of enzymes with the electrochemical-SERS effect
Application Note AN-RA-008 Easy detection of enzymes with the electrochemical-SERS effect Activation of enhanced features of silver electrodes helps obtain characteristic Raman bands of biological molecules Raman spectroscopy is one of the most promising allowed the development of many sensing…
Klíčová slova
raman, ramansers, sersspectroelectrochemical, spectroelectrochemicalsilver, silverelectrodes, electrodespyrrole, pyrrolealdh, aldhspelec, spelecspectroelectrochemistry, spectroelectrochemistryactivation, activationelectrochemical, electrochemicalspes, spesdropview, dropviewcytochrome, cytochromeconventional
New strategies for obtaining the SERS effect in organic solvents
AN-RA-006 New strategies for obtaining the SERS effect in organic solvents Enhancement of SERS features by electrochemical activation in nonaqueous media Summary The combination of electrochemistry (EC) and surface-enhanced Raman scattering (SERS) has received growing attention over the past several…
Klíčová slova
metrohm, metrohmraman, ramanspelec, spelecelectrochemical, electrochemicalmancozeb, mancozebelectrode, electrodesers, sersspelecraman, spelecramandropview, dropviewactivation, activationgold, goldsilver, silverelectrodes, electrodestetrabutylammonium, tetrabutylammoniumhexafluorophosphate
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.