【摘 要】
:
表面增强拉曼散射(SERS)光谱作为一种无损、快速的检测方法,受到广泛关注。贵金属材料目前是最主要的SERS基底,但在一定程度上限制了SERS的应用。Ti3C2作为过渡金属碳化物的一种,由于其大的表面尺寸利于吸附待测分子,其片状结构能够用于可控组装纳米颗粒等特性,被证明在SERS领域有应用前景。因此,本文基于Ti3C2纳米片开发出高质量的SERS传感器,实现对污染物及生物分子的高灵敏检测,主要研究
论文部分内容阅读
表面增强拉曼散射(SERS)光谱作为一种无损、快速的检测方法,受到广泛关注。贵金属材料目前是最主要的SERS基底,但在一定程度上限制了SERS的应用。Ti3C2作为过渡金属碳化物的一种,由于其大的表面尺寸利于吸附待测分子,其片状结构能够用于可控组装纳米颗粒等特性,被证明在SERS领域有应用前景。因此,本文基于Ti3C2纳米片开发出高质量的SERS传感器,实现对污染物及生物分子的高灵敏检测,主要研究内容如下:(1)通过调整MAX相与Li F的比例,减少纳米片分层时超声处理的时间,制备得到大尺寸的单层Ti3C2Tx纳米片。Ti3C2Tx对染料分子表现出较好的检测能力,当待测物浓度低至10–8 M时仍可以检测到拉曼信号,且所检测的染料分子和激发波长之间表现出一定的波长选择性。此外,通过拉曼mapping分析表明传感器具有很好的均匀性和稳定性。因此利用Ti3C2Tx纳米片可以构建均匀且稳定的SERS光谱传感器,且对有机染料污染分子具有高灵敏的SERS检测能力。(2)通过浸没法将Ti3C2Tx纳米片修饰到滤纸表面,制备得到柔性SERS传感器。将Ti3C2Tx修饰前后的滤纸用于染料分子的SERS检测,证明所制备的柔性传感器对染料分子有较好的检测灵敏度,均匀性和稳定性。该SERS平台结合了二维材料和柔性滤纸的优点,获得了高灵敏度,经济且易于制备的柔性基底,能够应用在粗糙及不规则的表面进行样品检测。(3)通过静电自组装法制备了一种新型Ti3C2Tx-Ag NPs光谱传感器,利用正电性的PDDA分子将负电性的Ag NPs组装在Ti3C2Tx纳米片表面。通过理论模拟表明该复合系统的电磁场比单个Ag NPs具有提升和扩展。传感器表现出优异的SERS增强能力、稳定性和均匀性,通过对腺嘌呤和多巴胺等生物分子的检测,证明其对生物分子高灵敏且无标记的定量检测能力。此外传感器对血清样品表现出很好的检测性能,表明传感器对实际样品具有很好的检测效果,在生物检测领域具有应用前景。
其他文献
废旧塑料的回收利用不仅涉及到环境问题,而且是实现资源循环和可持续发展的重要途径。本文针对电子设备中不易通过密度法分离的塑料,利用塑料表面性质的差异,通过优化工艺参数、选取合适的浮选药剂以及碱液预处理,成功实现了混合塑料的高效分离。通过对样品改性前后接触角测量,对预处理的影响机理进行了探讨。浮选分离ABS/PS实验中,分别考察了起泡剂和润湿剂对浮选效果的影响。在空气流量为0.1L/min、单宁酸浓度
基于有机无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池实验室转换效率已经优于目前工业级的晶硅电池,然而将此类高性能的太阳能电池从实验室转移至工业化生产仍然存在一些问题,特别是大气环境中的制备工艺。大气环境中水氧是影响钙钛矿薄膜成膜质量的重要因素,而目前多数已报道的高效率钙钛矿太阳能电池也主要是在惰性气体氛围下制备获得的。从工业制备成本角度来看,这种制备方式不利于工业化推广。此外,反溶剂处理和添加剂工程是目前钙钛矿
本文的主要研究内容是光纤F-P(Fabry-Perot,法布里-珀罗)传感器及其复用技术。本文从探究光纤F-P传感器的传感原理和传感特性出发,分别提出光纤应变和氢气传感器,并实现了基于光时域反射技术和空分复用技术的多点复用测量。主要研究内容如下:1.研究了光纤F-P传感器的传感原理。光纤F-P传感器的反射光谱会随着应变和温度的改变而发生漂移,同时具有周期性。根据测量要求制备了光纤F-P传感器,并测
越来越多的大功率半导体激光器(LD)被用作泵浦源,这就要求半导体激光器的工作波长与固体工作介质的吸收谱线相匹配。但其输出线宽较宽且光谱随温度和工作电流的变化较大,难以持续对固体工作物质进行泵浦,因此需要对半导体激光器的输出线宽进行压窄,同时锁定其输出波长。通常使用反射式体全息布拉格光栅(RVHBG)作为反射镜,来实现高功率半导体激光器进行持续的稳定窄线宽输出,目前仅有美国Opti Grate、On
红外辐射位于可见光外,在不借助工具的情况下我们是很难发现他的存在,红外探测器对发现并利用红外线提供了极大的帮助。红外探测器是基于红外辐射的光效应与热效应制成,通过将红外辐射转换为其他物理量,采集转换后的物理量来得到红外辐射的相关信息。常见的红外探测器包括光电导型光子探测器、光伏型光子探测器、热释电、热电偶/热电堆等。随着红外探测器的不断发展,现在,红外探测器被广泛应用于军事领域、医疗领域、工业领域
茶小绿叶蝉是我国茶园的主要害虫之一,对茶叶的产量和质量造成重大影响。掌握茶园虫口密度,是合理采取防治措施,控制茶小绿叶蝉的关键。本研究结合色板诱集技术、物联网技术、开发了一套可以连续采集田间茶小绿叶蝉种群数量的远程拍照系统,基于深度学习对照片中茶小绿叶蝉进行识别并计数,实现对茶园茶小绿叶蝉种群数量的动态监测,对指导茶农及时采取合理的防治措施提供帮助。课题主要研究内容如下:基于物联网技术搭建了一套田
现今社会,在医疗、环保、燃料燃烧、航空航天等领域中涉及到颗粒材料的研究经常需要测量粒子大小和三维位置等三维粒子场的信息。这些针对三维粒子场的测量对工业生产,日常生活都有重要的研究意义。数字全息技术通过干涉记录和衍射计算可以重建物体的三维信息,是一种真正的三维照相技术,其在三维粒子场成像及测量中能够发挥巨大的作用,对三维粒子场成像的研究具有重要的科学意义及实用价值。传统的数字全息3D粒子场成像算法存
肺炎病灶的识别与检测是计算机辅助诊断中的关键问题,研究肺炎目标检测对医学影像的诊断具有长远意义。在肺炎目标检测中,非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS)算法作为一个贪心的递归算法用于去除多余的检测框,但是其阈值凭借经验知识设定,不适应于复杂的肺炎图像。同时肺炎目标检测是一个多任务的模型,需要平衡各个任务之间的训练强度,而且肺炎图像病灶轮廓模糊、通道单一,使得模型在训
软体机械臂由柔性材料制作而成,它相比于传统机械臂更容易实现自由弯曲和扭转,具备更高的安全性和人机交互性。当今国内外研究人员对软体机械臂的研发主要重心在于对软体机械臂的控制方法,而较少集中在对软体机械臂形变的传感检测上。本文以光纤光栅作为传感元件,对软体机械臂作业时的弯曲和扭转形变进行检测,并基于非正交曲率三维重构算法,实现软体机械臂的形变可视化,具体工作如下:(1)选择实心硅胶棒作为软体机械臂替代
早期血细胞图像的分析由人直接观察、判断,但这种方式耗费大量的精力和时间。随着计算方法的出现,处理图像的效率大大提高了,这种传统的机器学习方法依赖专家提取特征,限制了其在显微图像分析上的广泛应用。近些年,特别是GPU和CPU的发展,深度学习开始得到广泛的关注和应用。本文主要探讨深度学习方法在血细胞图像分析上的应用,研究内容如下:1、血细胞分类实验主要采用自定义网络和微调的预训练网络。由于血细胞数据集