近日，食品科學(xué)與工程學(xué)院食品安全與質(zhì)量控制團隊在《Sensors and Actuators: B. Chemical》發(fā)表了題為“Performance evaluation of novel Ag@GO-biomaterial SERS substrates for the ultrasensitive detection of neomycin in foods”的研究論文，博士研究生王汐沫為第一作者，徐志祥教授和新西蘭Geoffrey I.N. Waterhouse教授為本文通訊作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一完成單位。

合理利用天然生物材料制備柔性SERS襯底的研究是國際研究熱點。植物源性生物材料和動物源性生物材料綠色環(huán)保且廉價易得，具有作為綠色柔性SERS襯底的潛力。許多生物材料由于其表面特殊的微納米結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出疏水性，在SERS傳感器制造中，疏水性是一個很有吸引力的特性，可通過液滴蒸發(fā)將含有分析物的液滴限制在一個很小的區(qū)域內(nèi)，即濃縮富集效應(yīng)。

基于以上思路，研究團隊通過在具有粗糙的3D疏水表面的生物材料上沉積貴金屬納米粒子和半導(dǎo)體碳材料，實現(xiàn)了卓越的SERS分析效果。使用改進的Tollens方法合成了一系列Ag@GO-生物材料SERS底物，探討了生物材料（荷葉，玫瑰花瓣，蟬翼和蜻蜓翅膀）的微觀結(jié)構(gòu)和疏水性對分析物濃度富集和SERS性能的影響。此外，研究團隊還探討了電磁增強效應(yīng)和化學(xué)增強效應(yīng)(電子轉(zhuǎn)移路徑)對Ag@GO-生物材料SERS底物的貢獻。結(jié)果表明，疏水性生物材料，尤其是玫瑰花瓣，是構(gòu)建SERS襯底的優(yōu)秀支撐材料，所制備的Ag@GO-玫瑰花瓣SERS底物分析方法檢測食品中新霉素的檢出限為4.52×10-11mol L-1。本研究為柔性生物材料在SERS研究領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

圖1 (A)Ag@GO-玫瑰花瓣SERS底物的合成示意圖和(B)電子轉(zhuǎn)移路徑示意圖

該工作得到了國家自然科學(xué)基金和山東省科技型中小企業(yè)創(chuàng)新能力提升工程項目的大力支持。

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https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.133250

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波