Illustration schématique de la voie de synthèse de AgNCs@Co-Ni LDH et procédure pour la détection SERS de traces de benzaldéhyde. Crédit :XU Di
Le groupe du professeur Huang Qing des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) a développé un capteur de gaz de spectroscopie Raman à surface améliorée (SERS) pour détecter l'aldéhyde avec une sensibilité et une sélectivité élevées, qui a fourni une nouvelle méthode de détection pour étudier l'adsorption de molécules de gaz sur des matériaux poreux. Les résultats de recherche pertinents ont été publiés dans Chimie analytique .
La technologie d'adsorption est l'une des principales technologies de traitement des composés organiques volatils (COV). Au cours des dernières années, Les charpentes organométalliques (MOF) ont suscité un vif intérêt pour leur remarquable propriété d'adsorption. Étroitement lié aux MOF, hydroxydes doubles en couches (LDH), également appelés systèmes de type hydrotalcite ou argiles anioniques, ont reçu une attention particulière pour leurs propriétés d'adsorption améliorées en raison de la porosité et de l'affinité chimique améliorées sur plusieurs sites actifs.
Dans cette étude, des nanocubes d'argent (AgNCs) et des nanomatériaux composites Co-Ni LDH ont été préparés selon la méthode de sacrifice de modèle, et modifié avec du 4-aminophénol (4-ATP) pour les fonctions de piégeage et de sonde. Sur la base du matériau composite tel que préparé, les chercheurs ont construit un capteur de gaz à haute efficacité pour la détection sélective du gaz aldéhyde.
"Ce capteur SERS a une sensibilité ultra-élevée pour les gaz aldéhydes, " dit XU Di, le premier auteur de cet article, "nous avons vérifié son exactitude, répétabilité et sélectivité dans l'expérience.
Combiné avec la méthode d'analyse en composantes principales, ils ont réussi à identifier et à analyser le spectre SERS similaire de gaz aldéhydes avec le capteur, indiquant la valeur d'application.
Ils ont également étudié la cinétique d'adsorption et le processus thermodynamique des molécules de benzaldéhyde sur Co-Ni LDH avec le capteur. Le processus d'adsorption cinétique pourrait être mieux adapté par la cinétique de pseudo-premier ordre avec un coefficient de corrélation plus élevé que par un modèle de pseudo-second ordre. L'adsorption isotherme correspond au modèle isotherme de Langmuir, et sa constante d'adsorption est de 6,25 × 10 6 L/mol, indiquant que les sites d'adsorption des composites étaient homogènes et dominés par la chimisorption monocouche.
Cette étude a établi une nouvelle méthode de mesure pour sonder le processus d'adsorption avec une consommation extrêmement faible d'adsorbats et d'adsorbants, mais peut également jeter les bases de la construction de capteurs SERS rapides et ultra-sensibles pour sonder les COV à l'avenir.
