Advanced Functional Materials封面刊发曾景斌团队纳米等离激元比色传感研究成果
发布时间: 2018-07-05 浏览次数: 156

    【本站讯】近日,我校理学院曾景斌副教授与美国加州大学殷亚东教授合作,在纳米等离激元比色传感研究中取得重要进展,题为《金/碘化银二聚体纳米材料用于硫化氢高选择性和灵敏的可视化检测》(Au/AgI Dimeric Nanoparticles for Highly Selective and Sensitive Colorimetric Detection of Hydrogen Sulfide)的论文,以封面文章的形式在国际材料领域顶级期刊Advanced Functional Materials在线发表。曾景斌副教授为该论文第一作者,曾景斌与我校客座教授殷亚东为共同通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。

  在人类认知客观世界的五大感官之中,视觉是接受认知信息最为敏感、直观、准确的渠道。比色传感器就是一种以光学响应信号为基础,借助裸眼比较反应液中颜色的深浅或种类的变化,实现对目标物裸眼识别的检测手段。近年来,由于具有比有机染料高数量级的摩尔吸光系数,基于纳米等离激元材料的比色传感法被广泛应用于蛋白质、DNA、金属离子、小分子等各类目标物的检测。虽然这类方法一般具有很高的灵敏度,但是通常还存在下列不足:大部分的纳米探针缺乏足够的选择性,检测过程容易产生假阳性;由于纳米探针通常存在于液相,因此针对大部分气体实现原位检测存在一定困难;缺乏可以原位对痕量目标物进行富集且兼容用于后续光谱检测的固体介质。

  针对上述挑战,曾景斌课题组在国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金项目的资助下,通过以Au纳米为种子,外延生长法制备Au@Ag核/壳纳米材料,进而利用碘单质的刻蚀&沉淀作用,制备了一种具有Au/AgI二聚体结构的纳米等离激元复合材料,利用探针中AgI壳很稳定却可以在H2S作用下转化为Ag2S的性质,引起纳米探针的局域表面等离子体共振吸收(LSPR)波长移动,进而形成裸眼可识别的光谱和颜色变化,构建了一种针对H2S气体的高选择性和高灵敏的比色传感探针;研究人员进一步将该纳米探针包埋于琼脂凝胶,克服了纳米探针在液相容易团聚的缺陷,提供了一种集H2S原位富集与定量检测一体化的试纸条,该试纸条不仅实现了对H2S的半定量检测,而且由于凝胶基质在可见光区透明,可进一步结合吸收光谱进行工作环境和细胞培养过程中H2S含量的定量测定。与商用醋酸铅试纸相比,该试纸条在灵敏度、选择性、稳定性和保真度方面具有很强的优越性。该工作不仅为H2S的快速可视化检测提供了新方法,而且为超高灵敏、特异性的纳米等离激元二聚体材料的设计和合成提供了新思路。

  三名审稿专家对研究工作给予高度评价,一致认为材料设计和应用十分巧妙,具有很强的创新性,其中一个审稿专家认为这是二聚体纳米材料作为气体传感器的一个完美应用(From an experimental point of view, the paper appears well done and could be considered an excellent piece of job on Janus nanomaterials applied to gas sensors)。Wiley旗下的Materials Views China也对该成果进行了题为《基于金/碘化银纳米等离激元二聚体的硫化氢可视化检测方法》的专版新闻报道。

  Advanced Functional Materials是国际材料领域顶级期刊之一,拥有较为广泛的国际影响力。

  曾景斌团队主要从事金属纳米材料的可控制备及在工作场所毒害气体的富集与传感检测方面的应用,相关研究成果陆续刊发在Adv. Func. Mater., Chem. Commun., Nanoscale, Nano Reserach, ACS Applied Mater. Inter., Nano-Micro Lett., Sensor Actuat. B-Chem., Analyst等期刊上。

  全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201800515

  封面链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201870176

  Materials Views China报道链接:http://www.materialsviewschina.com/2018/06/29139/