Ces résultats ont été publiés dans la revue Small . Les chercheurs étaient dirigés par le professeur Huang Zhulin de l'Institut de physique du solide de l'Institut Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences, ainsi que par des chercheurs de l'Université du Massachusetts à Amherst.

La diffusion Raman améliorée en surface (SERS) est une méthode de détection rapide et non destructive largement utilisée dans divers domaines, notamment la surveillance des traces de polluants, la sécurité alimentaire, la catalyse chimique et l'identification des empreintes moléculaires. Cependant, la plupart des matériaux SERS en métaux nobles sont coûteux et présentent une faible stabilité physique et chimique, en particulier dans des conditions extrêmes telles que des températures élevées et des environnements fortement corrosifs, où l'effet d'amélioration du SERS diminue rapidement.

Dans cette étude, les chercheurs ont exploité les caractéristiques des borures de métaux de transition, qui peuvent supporter des conditions extrêmes telles que des températures élevées, des acides forts et des bases fortes, pour synthétiser trois poudres céramiques de borure de molybdène (β-MoB, MoB₂ , et Mo₂ B₅ ) basé sur un précurseur en phase liquide et une réduction carbo/borothermique.

Les performances SERS de ces borures de molybdène ont été évaluées à l'aide de sondes Rhodamine 6G (R6G), et les résultats ont indiqué que le β-MoB présente une amélioration SERS de cinq ordres de grandeur comparable aux nanoparticules Au. L'excellente performance d'amélioration du SERS du β-MoB peut être attribuée à son énergie d'adsorption plus élevée pour les molécules R6G et aux interactions de charge significatives entre elles.

En outre, les chercheurs ont étudié l’impact des solutions d’acides et de bases fortes ainsi que de l’oxydation à haute température sur l’activité SERS des borures de molybdène. Les poudres céramiques de borure de molybdène ont été immergées dans des solutions de pH différent et oxydées à 1 000 ° C pendant 30 min sous atmosphère d'oxygène. Les résultats des tests ont indiqué que l'effet SERS des borures de molybdène pouvait être bien maintenu même lorsqu'ils étaient exposés à des environnements corrosifs et à des températures élevées.

Ce travail clarifie la méthodologie de contrôle de phase et le mécanisme d'amélioration SERS des céramiques de borure de molybdène, élargissant la gamme de sélection de matériaux actifs SERS, des métaux nobles et semi-conducteurs aux matériaux céramiques à ultra haute température, qui devraient être utilisés pour la détection optique dans des conditions extrêmes. environnements.