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Fachartikel aus Labor, Analytik und Qualitätskontrolle

10.10.2013

Universität Bayreuth, Physikalische Chemie II Makroskopische, plasmonische Substrate für sensitive oberflächen-verstärkte Raman-Spektroskopie

Dr. Nicolas Pazos Perez Kontakt, Prof. Andreas Fery Kontakt, Moritz Tebbe Kontakt, Universität Bayreuth, Physikalische Chemie II


Die Detektion und Identifikation von sehr niedrigen Molekülkonzentrationen ist eine zentrale Herausforderung in verschiedenen Anwendungsbereichen. Insbesondere Sensoren für die Detektion von toxinen Verbindungen sind von großem Interesse für industrielle Anwendungen.

Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) ist eine etablierte spektroskopische Methode, die es erlaubt auch noch geringste Verbindungsmengen nachzuweisen. Die Methode beruht auf der klassischen Raman-Spektroskopie in Kombination mit einem Substrat, das in der Lage ist einfallendes Licht stark zu verstärken und so das Molekül anzuregen.

In den letzten Jahren haben verschiedene Arbeitsgruppen makroskopische Anordnungen von plasmonischen Partikeln genutzt, um sehr effiziente und homogene Substrate für die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie zu erzeugen. Diese Substrate nutzen zum einen den Effekt der Feldverstärkung zwischen elektromagnetisch koppelnden metallischen Nanopartikeln und zum anderen die Möglichkeit großflächige homogene Substrate über Selbstanordnungstechniken kostengünstig herzustellen.

In unserer Publikation aus dem Juni 2013 in der Zeitschrift Angewandte Chemie Internationale Edition stellen wir ein neuartiges Verfahren vor, das auf der großflächigen Anordnung von Gold-Nanopartikeln in regelmäßige pyramidale Strukturen basiert. Mit dieser Technik ist es möglich homogene Substrate mit einer hohen Feldverstärkung zu erzeugen, die sich in der Kombination mit einem speziellen Ankermolekül als Plattform für die Detektion von Kohlenmonoxid-Molekülen mit Konzentrationen unterhalb von 20 ppm eignet.

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