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電子信息工程學(xué)院陳文駿,、趙仕龍,、滕長久三位博士在國際權(quán)威期刊《Nature Communications》發(fā)表文章 2024-12-09
圖1 包含作者信息的論文首頁 表面增強拉曼散射（SERS）技術(shù)是一種基于光譜學(xué)的生物化學(xué)傳感技術(shù)，因其具備超高靈敏度和痕量探測能力,，在醫(yī)學(xué)診斷,、食品安全和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。近年來，無等離激元SERS傳感器因其高生物兼容性,、高穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)勢備受關(guān)注,。然而，如何進一步提升無等離激元SERS的探測靈敏度以實現(xiàn)單分子級別檢測,，仍然是該領(lǐng)域面臨的核心挑戰(zhàn)之一,。 二維材料因其獨特的量子效應(yīng)、原子級缺陷,、高活性邊緣等特性,，被認為是構(gòu)建高性能無等離激元SERS傳感器的理想基礎(chǔ)材料。針對這一研究方向,，我院低維電子器件團隊提出了一種創(chuàng)新的機械–化學(xué)活化策略,，成功設(shè)計并制造了一種基于二維MnPS3的無等離激元SERS傳感器。 在這一工作中,，團隊首先通過在二維MnPS3表面構(gòu)建褶皺結(jié)構(gòu),，大幅增強了光與物質(zhì)之間的相互作用；隨后,，通過化學(xué)基團修飾,，顯著提高了傳感器與目標分子之間的電荷轉(zhuǎn)移效率。這兩種修飾方式的協(xié)同作用極大地提升了傳感器的性能,。實驗結(jié)果表明,，通過這一機械–化學(xué)活化策略,，團隊實現(xiàn)了對生物化學(xué)分子濃度低至10-19 M的探測極限,，達到了世界領(lǐng)先水平。 該研究成果為無等離激元SERS傳感器的設(shè)計提供了新思路,，并進一步拓展了SERS技術(shù)的應(yīng)用場景,。相關(guān)成果以“Mechanochemical activation of 2D MnPS3 for sub-attomolar sensing”為題發(fā)表在國際權(quán)威期刊Nature Communications上。陳文駿博士為本文第一作者和通訊作者,，22級電子信息工程專業(yè)本科生桂佳寶為共同第一作者,，共同通訊作者包括滕長久博士、趙仕龍博士，以及中國科學(xué)院院士,、深圳理工大學(xué)成會明教授,。其他校內(nèi)作者還包括23級新一代電子信息技術(shù)專業(yè)研究生翁湘潮、附屬口腔醫(yī)院趙本利老師,、食品科學(xué)與工程學(xué)院曾新安教授,、汪浪紅博士。佛山大學(xué)電子信息工程學(xué)院為論文的第一完成單位,。
圖2 二維MnPS3機械–化學(xué)活化策略的流程示意圖,、SERS傳感器機理示意圖和性能。 原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-54608-0 稿件來源：電子信息工程學(xué)院 通訊員：陳文駿,、劉玉剛
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