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SiO2介孔薄膜修饰的红外表面等离子体共振传感器在波长测量模式下的特性研究
  • ISSN号:0253-3820
  • 期刊名称:Chinese Journal of Analytical Chemistry
  • 时间:2012
  • 页码:556-562
  • 分类:O612.3[理学—无机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.60978042,61078039); 国家重点基础研究发展计划项目(973计划,No.2009CB320300); 中国科学院“百人计划”择优支持项目
  • 相关项目:集成光波导傅里叶变换微光谱仪研究
中文摘要:

分别利用射频溅射法和溶胶-凝胶模板法,在玻璃基板上制备45nm厚的金膜和45nm厚的SiO2介孔薄膜,用作表面等离子体共振(SPR)芯片,然后基于Kretschmann结构和共振波长测量模式构建了近红外SPR传感器。实验表明,在宽带平行光入射条件下,随着入射角度(θ)的减小,共振波长(λR)红移,折射率灵敏度(S=&λR/n)迅速提高。在θ=8°时测得的折射率灵敏度为24241nm/RIU,是θ=15°所对应的灵敏度(2524.2nm/RIU)的9.6倍。与常规的裸金SPR传感器相比,在相同的共振波长下,SiO2介孔薄膜修饰层使得SPR共振吸收峰明显变窄,光谱分辨率升高。低浓度溶菌酶水溶液在θ=10°时测得的SPR近红外共振波长随溶菌酶浓度增大而线性红移,其斜率为&λR/C=1.5×107 nm.L/mol,即溶菌酶浓度增加6.67×10#8mol/L能够导致共振波长红移1nm。1×10#7 mol/L Cu2+溶液可使SPR共振波长红移3nm。

英文摘要:

An infrared surface plasmon resonance(SPR) sensor with wavelength interrogation was prepared based on Kretschmann configuration.The SPR chips were fabricated by sputtering a 45-nm gold layer on the glass substrate followed by sol-gel template synthesis of a 45-nm-thick mesoporous silica film.The experimental results indicate that with a broadband collimated incident beam both the resonance wavelength(R) and the refractive-index sensitivity(S) increase with decreasing the incident .The refractive-index sensitivity was measured as S=24241 nm/RIU at ,being 9.6 times as high as S=2524.2 nm/RIU obtained at.Compared with a conventional SPR sensor with a naked gold film,the modification of SPR chips with mesoporous silica thin films makes the resonance absorption band narrower and consequently offers a higher SPR spectrum resolution.The results measured at using low concentrations of aqueous lysozyme solutions indicate a linear dependence of the resonance wavelength on the protein concentration with a slope of implying that an increase of 6.67*10-8 mol/L in protein concentration can causes a redshift of;For the detection of Cu2+ ions,the results indicated that adsorption of Cu2+ions from the ;-7 mol/L aqueous solution can make the resonance wavelength redshift 3 nm.

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期刊信息
  • 《分析化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院长春应用化学研究所
  • 主编:杨秀荣
  • 地址:长春市人民大街5625号
  • 邮编:130022
  • 邮箱:fxhx@ciac.ac.cn
  • 电话:0431-85262017
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3820
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1125/O6
  • 邮发代号:12-6
  • 获奖情况:
  • 1999获首届国家期刊奖,2000年获中国科学院优秀期刊特别奖,2001年入选中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:52455