化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
新耐高壓固態(tài)納米材料提升深海原位探測靈敏度數(shù)千倍
2022年11月02日 10:53:03
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4523
近日，中科院海洋所和中科院物理所合作制備出七星瓢蟲狀銀納米顆粒的表面增強拉曼散射（SERS）基底，利用自主研發(fā)的深海拉曼探針系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了高溫熱液噴口流體溫度、成分、礦物和上覆生物群落水的物理化學參數(shù)的原位檢測。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】深海極端環(huán)境塑造了特殊的生命過程，資源潛力巨大，對其探測與研究是國際地球科學前沿。然而，深海嚴苛的高壓環(huán)境極大地限制了深海采樣及探測技術的應用。深海原位探測技術可以在不改變被測物位置及狀態(tài)的條件下，獲取深海樣品的組分及含量信息，因此被越來越廣泛地應用到深海極端環(huán)境的研究工作中。
深海極端環(huán)境原位探測技術擁有廣闊的前景，但由于深海環(huán)境極端復雜，作為一種新興的探測技術仍需解決諸多科學難題。目前國際上仍缺乏對深海原位一些大分子，特別是深海極端環(huán)境下生存的各種微生物的相關代謝產(chǎn)物和中間體的檢測手段。
同時，在國際上深海微生物細胞外代謝產(chǎn)物也無原位檢測方法，傳統(tǒng)的檢測方法，如測色法、液相色譜-質譜(LC-MS)和核磁共振(NMR)等，不能同時檢測多組分，耗時、成本高、靈敏度低。激光拉曼檢測限只能達到毫摩爾級，嚴重阻礙了激光拉曼技術對低濃度深海微生物代謝產(chǎn)物或中間體的檢測。因此深海細胞外代謝產(chǎn)物的原位探測十分困難，面臨巨大的挑戰(zhàn)。
近日，中科院海洋所和中科院物理所合作制備出七星瓢蟲狀銀納米顆粒的表面增強拉曼散射(SERS)基底，利用自主研發(fā)的深海拉曼探針系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了高溫熱液噴口流體溫度、成分、礦物和上覆生物群落水的物理化學參數(shù)的原位檢測。
SERS主要來源于貴金屬(銀、金)納米顆粒附近局部電磁場的增強；因此具有超靈敏、快速檢測微量分子的能力，檢測限可以達到納摩爾，甚至皮摩爾級。然而目前廣泛應用的SERS基底大部分是液態(tài)溶膠材料，固態(tài)SERS基底也有易氧化，高壓易脫落的缺點，深海原位探測中無法應用。
研究團隊利用高溫退火工藝對鍍銀膜的石英進行熱處理，成功制備類似七星瓢蟲斑點樣的銀納米顆粒SERS基底材料，表現(xiàn)出良好的晶體取向，在11MPa下實現(xiàn)10-6M 磷酸乙醇胺的檢測。研發(fā)的SERS基底材料還具有強抗氧化性，并且可耐受深海高壓環(huán)境，保障了2022年南海冷泉生態(tài)系統(tǒng)原位探測航次的成功，在滿足深海原位探測需求的同時，也適用于極端工業(yè)環(huán)境的檢測，為未來深海原位檢測低濃度的微生物代謝產(chǎn)物提供了新手段。
該項研究發(fā)布在國際學術期刊《Surfaces and Interfaces》上，題目為“One-step method to prepare coccinellaseptempunctate-like silver nanoparticles for high sensitivity SERS detection”。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
近日，中國地質大學(武漢)機械與電子信息學院易穎教授團隊聯(lián)合中南大學物理學院孫健教授團隊，圍繞個人健康監(jiān)測的現(xiàn)實需求，成功研制出一...2025-07-22 13:44:16
-
市場監(jiān)管總局發(fā)布《法制計量監(jiān)管守護民生行動方案》，重點圍繞計量制度體系建設、計量長效監(jiān)管機制、計量重點領域綜合治理、誠信計量體系建...2025-07-21 13:21:50
-
精度達小數(shù)點后19位 新型原子鐘有望推動“秒”重新定義
美國國家標準與技術研究院(NIST)研究團隊14日發(fā)表了一項重要成果，其中稱相關團隊通過將鋁離子捕獲于離子阱中改進了原子鐘，使其精...2025-07-16 11:13:37 -
甘肅將單列20億再貸款額度 支持科技型小微企業(yè)發(fā)展
人民銀行甘肅省分行、甘肅省科技廳聯(lián)合制定了《甘肅省科技型企業(yè)成長金融護航計劃實施方案》，完善科技型企業(yè)評價體系，積極加大對科技型企...2025-07-07 14:47:42 -
我國三大行業(yè)能源計量新國標正式實施 助力節(jié)能降碳精細化管理
6月起，建筑材料、火力發(fā)電和物流行業(yè)正式實施能源計量器具配備與管理國家標準。新規(guī)明確定義能源計量器具為測量各類能源及載能工質的關鍵...2025-06-19 11:47:20 -
項目名稱：矢量網(wǎng)絡分析儀采購，項目編號：0843-254DCZ202501，招標范圍：矢量網(wǎng)絡分析儀 1套，招標機構：大連機械設備...2025-06-13 13:57:52
版權與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
