• Trang chủ
  • Giới thiệu
    • Giới thiệu cổng thông tin KH&CN
    • Quy chế vận hành cổng thông tin KH&CN
    • Danh sách Ban biên tập
    • Cơ cấu tổ chức Ban biên tập
  • Sản phẩm
    • Bản tin KH&CN Bình Dương
    • Kỷ yếu kết quả NCKH&PTCN cấp tỉnh
    • Ấn phẩm không định kỳ
    • Sản phẩm phần mềm chuyển giao
  • Dịch vụ
    • Dịch vụ biên soạn, chế bản, in ấn
    • Dịch vụ công nghệ thông tin
    • Dịch vụ cung cấp thông tin KH&CN theo yêu cầu
    • Dịch vụ thẩm định thông tin theo yêu cầu
  • Thông tin KH&CN
    • Tin KH&CN Bình Dương
    • Sở hữu trí tuệ
    • Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
    • Tin KH&CN trong nước
    • Tin KH&CN Thế giới
    • Khoa học thường thức
    • Khoa học sản xuất
    • Thông tin công nghệ
    • Thông tin tiêu chuẩn
    • Thông tin sở hữu trí tuệ
    • Hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo
    • Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
  • Hướng dẫn
    • Liên hệ Ban biên tập
    • Liên hệ bộ phận kỹ thuật
    • Xem tra cứu thông tin KH&CN
    • Đăng ký sản phẩm, dịch vụ
  • Liên hệ
THÔNG TIN KH&CN BÌNH DƯƠNG
------- CHÀO MỪNG ĐẾN VỚI CỔNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG -------
 
 Site map  Góp ý BBT  Hỏi đáp RSS 
Chia sẽ bài viết qua email
Bài viết: Chế tạo và đánh giá đặc trưng cấu trúc Ag/AU/Tio2 nanotubes ứng dụng làm đế SERS
* Email không hợp lệ
*
* Email không hợp lệ
*
 Gửi email
 
Trang chủ » Thông tin KH&CN » Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
Thứ 2, 30/09/2024
Chế tạo và đánh giá đặc trưng cấu trúc Ag/AU/Tio2 nanotubes ứng dụng làm đế SERS
Mở đầu Surface-enhanced Raman scattering (SERS) là một phương pháp phân tích phổ quang học tiên tiến, nổi bật nhờ khả năng phát hiện và phân tích các phân tử với độ nhạy cao, không yêu cầu tách chiết mẫu và không phá hủy cấu trúc mẫu. SERS được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ phân tích hóa học, sinh học, đến giám sát môi trường và an toàn thực phẩm.
Một đặc điểm quan trọng của SERS là khả năng nhận biết từng phân tử thông qua cơ chế tăng cường tín hiệu Raman, dựa trên sự tương tác giữa các phân tử phân tích và bề mặt vật liệu nano kim loại được sử dụng làm đế SERS. Công nghệ này mở ra nhiều triển vọng ứng dụng thực tế trong việc phát hiện các chất có nồng độ cực thấp, đặc biệt hữu ích trong nghiên cứu về sinh học và hóa học.
 
Tuy nhiên, hiệu suất của SERS phụ thuộc rất lớn vào đặc tính của các vật liệu làm đế. Việc phát triển các đế SERS có tính chất plasmonic mạnh, ổn định và hiệu quả, đặc biệt là khi phân tích các chất trong điều kiện thực tế, vẫn là một thách thức đáng kể. Nghiên cứu này tập trung vào việc nghiên cứu và chế tạo các đế SERS dựa trên cấu trúc nano TiO2 pha rutile được gắn với các hạt nano kim loại quý, nhằm tăng cường khả năng phát hiện và độ nhạy của công nghệ này.

Kết quả nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là chế tạo và phát triển một hệ vật liệu SERS có cấu trúc độc đáo, kết hợp giữa hạt nano bạc (Ag) dạng lập phương, hạt nano vàng (Au) dạng cầu và ống nano TiO2 pha rutile. Hệ vật liệu này không chỉ có khả năng hấp thụ phân tử mục tiêu tốt mà còn tận dụng được cơ chế tăng cường hóa học (CE) và tăng cường điện từ (EM) để tối ưu hóa khả năng phát hiện phân tử ở nồng độ cực thấp.

Cụ thể hơn, đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm chế tạo thành công đế SERS với cấu trúc nano TiO2 pha rutile kết hợp với hạt nano Ag và Au; Tối ưu hóa cấu trúc và đặc tính plasmonic của các hạt nano để đạt hiệu suất tăng cường SERS cao nhất. Từ đó, đánh giá hiệu quả phát hiện phân tử mục tiêu ở nồng độ thấp dưới ppm, và mở rộng vùng hấp thụ khả kiến trong phổ quang học và ứng dụng đế SERS trong phát hiện các chất hóa học cụ thể, chẳng hạn như chất kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản.

Động lực chính của nghiên cứu này là sự cần thiết phải phát triển các đế SERS có hiệu suất cao hơn, bền hơn và dễ dàng chế tạo với chi phí thấp. Tiềm năng ứng dụng của SERS trong các lĩnh vực như phát hiện chất gây ô nhiễm, thuốc kháng sinh, hay chất cấm trong thực phẩm và môi trường đã thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học. Tuy nhiên, các thách thức liên quan đến độ bền và khả năng kiểm soát các đặc tính plasmonic của đế SERS hiện nay vẫn là một trở ngại lớn.

Nghiên cứu này dựa trên việc kết hợp các phương pháp hóa học dung dịch, phún xạ magnetron DC và thủy nhiệt để chế tạo các cấu trúc nano. Cụ thể, cấu trúc ống nano TiO2 pha rutile được chọn làm nền tảng do tính chất bền vững và khả năng dẫn điện tốt của vật liệu này. Ngoài ra, việc kết hợp hai kim loại quý Ag và Au được thực hiện nhằm tối ưu hóa cơ chế tăng cường điện từ (EM) và cơ chế tăng cường hóa học (CE). Nano bạc (Ag) được chọn nhờ tính chất plasmonic mạnh, trong khi nano vàng (Au) lại có độ ổn định cao trong môi trường sinh học. Sự kết hợp này nhằm tạo ra đế SERS với hiệu suất tối ưu, vừa bền vững vừa có độ nhạy cao.

Kết quả nghiên cứu đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng, đặc biệt là việc chế tạo thành công hệ vật liệu plasmonic lưỡng kim loại (Ag/Au) trên nền bán dẫn TiO2 pha rutile. Cấu trúc này không chỉ đạt được độ tinh khiết cao mà còn có cấu trúc tinh thể tốt, giúp tối ưu hóa tính chất quang học và hiệu suất SERS.

Hệ vật liệu AgNCs/AuNSs/r-TNRs (cấu trúc plasmonic gồm nano lập phương Ag và nano cầu Au trên nền ống nano TiO2 pha rutile) đã thể hiện khả năng phát hiện phân tử crystal violet (CV) với độ nhạy cao. Hệ số tăng cường SERS (EF) đạt giá trị 3.34×106, cao hơn nhiều so với các hệ vật liệu thuần chỉ có hạt nano Ag hoặc Au. Khả năng phát hiện phân tử CV ở nồng độ thấp dưới 10-8 M cho thấy tiềm năng ứng dụng của hệ vật liệu này trong thực tế.

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có một số đề xuất cải tiến và mở rộng cho các nghiên cứu tiếp theo:

1. Tối ưu hóa kích thước và khoảng cách giữa các hạt nano: Việc điều chỉnh kích thước và khoảng cách giữa các hạt nano Ag và Au có thể cải thiện hơn nữa khả năng tăng cường tín hiệu SERS, đặc biệt là khi phân tích các chất khác nhau.

2. Mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho nhiều loại phân tử hơn: Hệ vật liệu Ag/Au/TiO2 không chỉ có tiềm năng phát hiện phân tử CV mà còn có thể ứng dụng để phát hiện nhiều loại phân tử hóa học và sinh học khác, đặc biệt là các chất độc hại hoặc vi sinh vật trong môi trường.

3. Kiểm nghiệm trong điều kiện thực tế: Để đảm bảo tính khả thi của hệ vật liệu trong quy mô công nghiệp, cần tiến hành thêm các thử nghiệm trong điều kiện thực tế và đánh giá tính ổn định của hệ vật liệu khi sử dụng lâu dài.

4. Khả năng tích hợp vào các hệ thống phát hiện tự động: Một hướng nghiên cứu tiềm năng là tích hợp hệ vật liệu SERS vào các thiết bị phát hiện tự động, nhằm tối ưu hóa quy trình phát hiện chất với độ chính xác cao và thời gian nhanh chóng.

Kết luận

Nghiên cứu về đế SERS dựa trên cấu trúc Ag/Au/TiO2 đã mở ra một hướng phát triển mới cho công nghệ phân tích phổ Raman. Cấu trúc plasmonic lưỡng kim loại kết hợp với ống nano TiO2 pha rutile không chỉ giúp tăng cường tín hiệu SERS mà còn mang lại sự ổn định và độ nhạy cao. Với khả năng phát hiện các phân tử ở nồng độ thấp dưới ppm, hệ vật liệu này có tiềm năng ứng dụng lớn trong nhiều lĩnh vực, từ an toàn thực phẩm đến giám sát môi trường và sinh học.

Tuy nhiên, để đạt được hiệu suất tối ưu trong các điều kiện thực tế, cần tiếp tục nghiên cứu và tối ưu hóa các đặc tính của hệ vật liệu, cũng như mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác. Nghiên cứu này đã đặt nền móng quan trọng cho sự phát triển của các vật liệu SERS thế hệ mới và hứa hẹn mang lại những tiến bộ lớn trong công nghệ phân tích và phát hiện chất.

Nguồn tóm tắt KQNC “Chế tạo và đánh giá đặc trưng cấu trúc Ag/AU/Tio2 nanotubes ứng dụng làm đế SERS ” của tác giả Bùi Thanh Nguyên. Xem toàn văn tại Trung tâm Thông tin và Thống Kê Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương
 
Bùi Thanh Nguyên
Chia sẻ:
2
Bài đã đăng:
  • Các nhân tố ảnh hưởng đến công tác tổ chức kế toán tại các đơn vị y tế công lập trên địa bàn tỉnh Bình Dương  (2/14/2025 12:00:00 AM)
  • Quản lý hoạt động giáo dục truyền thống cách mạng địa phương cho học sinh trung học phổ thông  (2/25/2025 12:00:00 AM)
  • Xây dựng mô hình phát triển một số sản phẩm nông nghiệp đạt tiêu chuẩn OCOP từ hạng 3 sao trên địa bàn huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương  (10/22/2024 9:49:05 AM)
  • Tính biểu cảm của chất liệu đồng trong điêu khắc ở Đông Nam Bộ (Từ năm 1986 - 2020)  (10/21/2024 10:05:18 AM)
  • Phát triển đội ngũ giảng viên đáp ứng yêu cầu xây dựng trường Chính trị tỉnh Bình Dương đạt chuẩn mức độ 1  (10/18/2024 10:55:35 AM)
  • Khảo sát việc sử dụng thuốc và hiệu quả điều trị ở người bệnh Covid-19 mức độ trung bình-nặng tại khu điều trị Covid-19 huyện Phú Giáo  (10/18/2024 10:33:53 AM)
  • Giải pháp tăng cường quản lý công tác thu hồi đất để phát triển kinh tế, xã hội trên địa bàn tỉnh Bình Dương  (10/18/2024 10:23:24 AM)
  • Cái tôi hoài niệm, suy tư trong sáng tác của Nguyễn Tuân trước 1945 từ góc nhìn tự sự học  (10/7/2024 2:50:27 PM)
  • Chất lượng cuộc sống và các yếu tố liên quan của người nhiễm HIV/AIDS đang điều trị ARV tại phòng khám ngoại trú thuộc trung tâm y tế thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương năm 2021  (10/7/2024 2:47:49 PM)
  • Thực trạng và giải pháp đối với tăng, ni cư trú và hoạt động tôn giáo ngoài tự viện trên địa bàn tỉnh Bình Dương  (9/30/2024 3:42:25 PM)
CHUYÊN MỤC
  • Đưa nghị quyết về KH&CN vào cuộc sống
    • Tin tức
    • Tìm hiểu nghị quyết về KH&CN
    • Văn bản
    • Thảo luận
  • Các chương trình KH&CN
    • Các chương trình KH&CN trọng điểm
    • Các chương trình nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ
    • Công khai văn bản
  • Nhiệm vụ KH&CN
  • Nông nghiệp - Nông thôn
    • Bà con cần biết
    • Khoa học và sản xuất
    • Mô hình mới - Sản phẩm mới
    • Văn hóa - Xã hội nông thôn
  • Thành tựu KH&CN
    • Công nghệ
    • Y - Dược
    • Tự nhiên
    • Môi trường
    • Nông - Lâm - Ngư nghiệp
    • Xã hội nhân văn
  • Thư viện số
  • Thống kê KH&CN
  • Văn bản pháp luật
THÔNG BÁO Xem thêm
  • Người phát ngôn và cung cấp thông tin cho báo chí của Sở Khoa học và Công nghệ
  • Công khai kết quả thanh lý tài sản cố định, công cụ dụng cụ của Văn phòng Sở Khoa học và Công nghệ
  • Thông báo về việc tiếp nhận hồ sơ và trả kết quả giải quyết thủ tục hành chính qua dịch vụ bưu chính công ích
  • Hội thảo doanh nghiệp: Các giải pháp, ý tưởng đổi mới sáng tạo trong xây dựng thành phố thông minh Bình Dương
  • Quyết định về việc ban hành Quy chế đánh giá, phân loại đối với đơn vị và công chức, viên chức của Bộ Khoa học và Công nghệ
  • Quyết định Ban hành Kế hoạch triển khai thực hiện Nghị định số 61/2018/NĐ-CP ngày 23 ngày 4 năm 2018 của Chính phủ về thực hiện cơ chế một cửa, một cửa liên thông trong giải quyết thủ tục hành chính
  • Quyết định về việc ban hành Quy chế đánh giá, phân loại đối với đơn vị và công chức, viên chức của Bộ Khoa học và Công nghệ
  • Nghị quyết số 119/NQ-CP ngày 09 tháng 9 năm 2018 của Chính phủ về phiên họp Chính phủ thường kỳ tháng 8 năm 2018
  • Hướng dẫn lập hồ sơ mời sơ tuyển, hồ sơ mời thầu lựa chọn nhà đầu tư thực hiện dự án đầu tư theo hình thức đối tác công tư
VIDEO
  • Đầu tư nước ngoài vào Bình Dương tiếp tục tăng cao 2014 - Bình Dương Land Pp00DHHSfnk
  • Sức hấp dẫn của môi trường đầu tư tại Bình Dương -U_bKROC6e4
  • Đầu tư của các doanh nghiệp Nhật Bản vào Bình Dương H-WFNEuJ3Zk
HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG
Hình ảnh hoạt động
Hình ảnh hoạt động
LIÊN KẾT HỮU ÍCH
THĂM DÒ Ý KIẾN
Bạn quan tâm nhiều nhất đến thông tin trong lĩnh vực nào sau đây?

Tin KH&CN Bình Dương
Tin KH&CN Trong nước
Tin KH&CN Thế giới
Khoa học thường thức
Khoa học sản xuất
Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
Hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo
Bình chọn Xem kết quả
KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN
Hãy chọn một lựa chọn trước khi bình chọn


Đang gửi ý kiến.
THỐNG KÊ TRUY CẬP
Tổng truy cập: 1303029
Đang online: 2
  • Trang chủ
  • Site map
  • Liên hệ
  • Góp ý
  • Hỏi đáp
  • Thông tin KH&CN
  • Nghị quyết
  • Đưa nghị quyết về KH&CN vào cuộc sống
  • Các chương trình KH&CN
  • Nhiệm vụ KH&CN
  • Nông nghiệp - Nông thôn
  • Thành tựu KH&CN
  • Sản phẩm
  • Thư viện số
  • Thống kê KH&CN
  • Văn bản pháp luật
  • Dịch vụ
 Trang chủ  Site map  Liên hệ  Góp ý  Hỏi đáp

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG
Địa chỉ: Tầng 11-Tháp A, Trung tâm Hành chính tỉnh Bình Dương, phường Hòa Phú, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương
Điện thoại Văn phòng Sở:  (0274) 3822924  - Fax: (0274) 3824421
Email: 
sokhcn@binhduong.gov.vn


QUẢN LÝ WEBSITE: TRUNG TÂM THÔNG TIN VÀ THỐNG KÊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG
Địa chỉ: Số 28 Huỳnh Văn Nghệ, phường Phú Lợi, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương
Điện thoại:  (0274) 3904667 - (0274) 3904669 - Fax: (0274) 3856057
Email: thongtinkhcn@binhduong.gov.vn