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TiO_2纳米多孔薄膜漏模光波导共振传感器研究小分子的光谱灵敏度
  • ISSN号:0253-3820
  • 期刊名称:《分析化学》
  • 时间:0
  • 分类:O647.31[理学—物理化学;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(No.60978042); 国家重点基础研究发展计划项目(No.2009CB320300); 中国科学院"百人计划"择优支持项目资助
中文摘要:

在玻璃基片上溅射约50nm厚的金膜,在掺有P123聚合物的TiO2胶体溶液中浸渍提拉基片,经高温热处理后获得厚度约为210nm的TiO2纳米多孔薄膜。以此双层膜为漏模光波导芯片,并结合卤钨灯光源、CCD光谱仪、棱镜耦合器以及流动测试槽构建了基于Kretschmann结构的光谱测量式漏模光波导共振传感器。以非吸附型蔗糖水溶液为折射率液体,测试了传感器的折射率灵敏度。结果表明,在给定溶液折射率范围(1.3330~1.3557)内,漏模光波导共振波长随着折射率的升高而线形增大。以离子型表面活性剂和溴百里酚蓝为小分子吸附质,考察了传感器对小分子吸附的响应特性。结果表明,与只有一层金膜的SPR传感器相比,多孔薄膜漏模传感器对小分子吸附质的灵敏度大幅提高,这由于小分子在TiO2多孔薄膜导波层内的大量吸附。

英文摘要:

Leaky-mode waveguides were prepared by sputtering a 50-nm gold layer on the glass substrate and then dip-coating on the substrate a 210-nm-thick TiO2 nanoporous film using the colloidal TiO2 solution mixed with P123 polymer. By using the waveguide chips combined with a tungsten-halogen lamp, a CCD spectrometer,a prism coupler and a fluidic chamber,spectral interrogated leaky-mode waveguide resonance sensor device with the Kretschmann configuration was constructed. The refractive-index sensitivity of the sensor was measured using aqueous sucrose solution samples. The results show that the resonance wavelength of the leaky-mode waveguide linearly increases with refractive index of the solution ranging from 1. 333 to 1. 356. The sensor response to small molecule adsorption was investigated by using ionic surfactant and bromthymol blue as adsorbate samples. The results indicate that the nanoporous leaky-mode waveguide resonance sensor is much more sensitive to small molecule adsorption than conventional surface plasmon resonance ( SPR) sensor. This high sensitivity results from adsorption of a large amount of small molecules in the nanoporous waveguiding layer.

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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