开发兼具灵敏度和信号稳定性的衬底是表面增强拉曼散射(SERS)研究的主要挑战。在此，我们提出了一种柔性的三增强拉曼散射MXene/Au纳米立方(AuNCs)传感器，该传感器是通过Ti₃C₂T_x MXene/AuNCs杂化在Ti₃C₂T_x MXene膜上的选择性过滤和随后的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(FOTS)处理制备的。制备的超疏水MXene/AuNCs-FOTS膜不仅为SERS衬底提供了环境稳定性，而且由于衰减了咖啡环效应，富集了分析物，提高了对罗丹明6G (R6G)分子的灵敏度(LOD = 1×10-14 M)和可靠性(RSD = 6.41%)。此外，结合MXene/AuNCs- fots膜横向和纵向附近AuNCs的等离子体耦合增强(EM)、Ti₃C₂T_x MXene与靶分子的电荷转移(CT)和分析物富集功能的三重增强机制，为底物提供了优异的SERS性能(EF=3.19×109)，并可高效定量尿液中的生物标志物。这项工作可以为MXenes作为高性能衬底的构建模块提供新的见解，并填补SERS技术的现有空白。
 
图1. SERS MXene/AuNCs-FOTS平台的制备工艺。
 
图2. (a)-(b) AuNCs和Ti3C2Tx MXene纳米片的HR-TEM图像。 (c)和(d)独立柔性Ti3C2Tx MXene和MXene/AuNCs膜的光学照片。(e) MXene/AuNCs膜的俯视图SEM图像和(f)其对应的C、O、Au和Ti元素的EDS图 (g) MXene/AuNCs膜截面的高倍扫描电镜图像，以及MXene/AuNCs顶层结构示意图。(h) Ti₃C₂T_x MXene和MXene/AuNCs膜的XRD图案。
  图3. (a) Ti₃C₂T_x MXene、Ti₃C₂T_x MXene- fots和MXene/AuNCs-FOTS膜的水接触角(CA)测量的数字图像和(b)它们各自的模型。(c) CA与MXene/AuNCs- fots膜内AuNCs含量的关系。(d)不同类型液体滴在MXene/AuNCs-FOTS膜表面的照片。MXene/AuNCs(最上面一行)和MXene/AuNCs- fots膜中(e) Ti 2p， (f) c1 s， (g) O s和(h) f1 s元素的XPS光谱。
 
图4. MXene/AuNCs膜与MXene/AuNCs膜SERS可靠性和稳定性的比较。
 
图5. MXene/AuNCs-FOTS平台的SERS性能及三重增强机制。
 
图6 在MXene/AuNCsFOTS平台上检测尿液中低浓度尿酸和黄嘌呤的SERS。
 
       相关科研成果由西北工业大学材料科学与工程学院Alei Dang和Tiehu Li等人于2023年发表在Biosensors and Bioelectronics（https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115531）上。原文：Triple-enhanced Raman scattering sensors from flexible MXene/Au nanocubes platform via attenuating the coffee ring effect。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566323004736?via%3Dihub。

转自《石墨烯研究》公众号