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.

Practical Applications of Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)

Aplikace | 2010 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
RAMAN Spektrometrie, Mikroskopie
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) rozšiřuje možnosti standardní Ramanovy spektroskopie pro detekci stopových koncentrací v řádu ppm a nižším. Díky zesílení Ramanova signálu pomocí povrchových plazmonů na kovových substrátech umožňuje analýzu řídce rozpuštěných vzorků, biologických materiálů, forenzních důkazů či monitorování kontaminantů ve vodě a potravinách.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem je představit teoretické principy SERS, popsat typy substrátů a přípravu vzorků, demonstrovat vliv laserových vlnových délek a povrchové drsnosti na zesílení signálu a nabídnout praktické rady pro implementaci metody v laboratorním prostředí.

Použitá metodika a instrumentace


Princip metody: adsorpce analyta na kovový povrch (stříbro, zlato) podporující generaci povrchových plazmonů při excitaci laserem. Klíčové komponenty:
  • Substráty: koloidní roztoky Ag/Au připravené metodami Lee–Meisel a Frens, ploché povrchy s depozicí kovové vrstvy, sol–gel materiály.
  • Vlnové délky laseru: 532 nm, 633 nm, 780 nm; výkon regulovatelný od 0,1 mW.
  • Testovací analyty: trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethylen (BPE), aminokyselina l-alanin.
  • Přístroje: Thermo Scientific DXR Raman Microscope, DXR SmartRaman Spectrometer, držák více podložek a software OMNIC s Array Automation.

Hlavní výsledky a diskuse


Srovnání spekter BPE na nesubstrátovaném skle a na SERS substrátu prokázalo výrazné zesílení a ostřejší pruhy. Optimalizace ukázala, že pro stříbrné podložky je nejvhodnější 633 nm laser. Spektra l-alaninu naznačují, že iontová forma analyta a interakce s nabitým povrchem ovlivňují intenzity, posun a tvary Ramanových pruhů. Vlastní příprava substrátů je citlivá na čistotu a kontrolu velikosti nanočástic, což zásadně ovlivňuje reprodukovatelnost.

Přínosy a praktické využití metody


SERS umožňuje detekci stopových kontaminantů, analýzu biologických a forenzních vzorků i monitorování environmentálních vzorků s vysokou citlivostí a selektivitou. Kombinace s Ramanovou mikroskopií a automatizačními moduly zvyšuje průchodnost analýz a usnadňuje rutinní měření.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozvoj funkcionalizovaných substrátů s molekulární selektivitou (protilátky, ligandy), integrace SERS s mikrofluidickými systémy a portabilními zařízeními, využití hybridních nanomateriálů pro stabilnější a intenzivnější zesílení a aplikace pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizovanou interpretaci spekter.

Závěr


SERS představuje efektivní rozšíření Ramanovy spektroskopie pro analýzu nízkých koncentrací a komplexních vzorků. Klíč k úspěchu spočívá v pečlivém výběru kovových substrátů, optimalizaci vlnové délky laseru a kontrolované přípravě nanočástic. Kompletní řešení přístrojové výbavy a softwaru od Thermo Fisher Scientific umožňuje spolehlivou implementaci SERS v různých aplikacích.

Reference


  1. Kneipp K.; Moskovits M.; Kneipp H. Surface-Enhanced Raman Scattering: Physics and Applications; Springer, 2006.
  2. Lee P.C.; Meisel D. J. Phys. Chem. 1982, 86, 3391.
  3. Frens G. Nat. Phys. Sci. 1973, 241, 20.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Thermo Scientific DXR/SERS Analysis Package
Thermo Scientific DXR/SERS Analysis Package
2010|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
molecular spectroscopy The Thermo Scientific DXR/SERS Analysis Package combines the speed, sensitivity, and specificity of SERS with a pre-configured, easy to use sampling set-up and procedures that facilitate getting good results without the typical learning curve and experimentation usually associated…
Klíčová slova
sers, sersdxr, dxrslides, slidespackage, packagecolloid, colloidraman, ramanthermo, thermomicroscope, microscopespot, spotscientific, scientificmicropipette, micropipetteverification, verificationkit, kitomnic, omnicexperimentation
Application of Automated Data Collection to Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)
Application Note: 52020 Application of Automated Data Collection to Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) Timothy O. Deschaines, Ph.D., Thermo Fisher Scientific, Madison, WI, USA Introduction Key Words • Array Automation • DXR/SERS Analysis Kits • Gold Colloids • Ink Analysis •…
Klíčová slova
sers, sersink, inkcollection, collectionautomation, automationarray, arraymicrorna, micrornaanalysis, analysisspectra, spectraraman, ramandxr, dxrsamples, samplesone, onedata, datascattering, scatteringcolloid
Raman microscopy to monitor gold (Au) covered silicon nanowire for SERS biosensing
Application note Raman microscopy to monitor gold (Au) covered silicon nanowire for SERS biosensing Authors Abstract Valentina Mussi , Annalisa Convertino , The combination of a microscope and a Raman spectrometer provides insights Luca Maiolo1, and Massimiliano Rocchia 2 to…
Klíčová slova
sinws, sinwsavd, avdsinw, sinwsnw, snwraman, ramanbiotin, biotincysteamine, cysteaminebiosensor, biosensorcyst, cystmicroscope, microscopesurface, surfacecys, cysunequivocally, unequivocallybtn, btnnanowires
Portable Raman Instrumentation for SERS Applications
410000005-B Portable Raman Instrumentation for SERS Applications Introduction Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) has attracted significant attention in recent years due to rising interest in trace level detection in the field for applications such as environmental safety, food safety, and…
Klíčová slova
sers, sersraman, ramanmetrohm, metrohmlaser, laserchips, chipsportable, portableenhancement, enhancementplasmons, plasmonscenterpiece, centerpiecebeam, beamresonances, resonancespeaks, peaksbwid, bwidspectroscopy, spectroscopyhinders
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
FacebookLinkedInYouTube
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.