科研进展

满宝元教授团队在ACS Photonics上发表研究论文

时间: 2024-07-08      作者:

近日,满宝元教授团队在知名光学期刊《ACS Photonics》上发表题为“A Strategy for Accurate SERS Gas Detection: Skillful Integration of Mass-Productive Wafer-Scale SERS Substrate and Machine Learning-Assisted Multi-Features Profiling”的学术论文。山东师范大学物电学院为论文第一署名单位,硕士生车亚辉为论文第一作者,郁菁副教授、张超教授为论文通讯作者,该论文完成过程中得到我院焦扬副教授、李振副教授、赵晓菲博士的帮助与支持。

硫化氢(H2S)是人体三大内源性气体之一,与哮喘、口臭等多种疾病息息相关、实验上实现对人体呼出H2S的微量检测有助于快速及时发现人体健康变化,并进行早期干预。本文基于表面增强拉曼散射技术(SERS),设计了一种制绒硅“颗粒-空腔”型LSPR杂化结构。利用该结构,可以实现对H2S分子分布微区内光场的连续调控。同时流体动力学模拟证明,该结构内可发生较强的克努森扩散,增强气体分子与结构碰撞几率,进而提高结构内H2S分子吸附数量,实现气体分子与光的双重捕获效应。实验上,利用该结构,课题组实现了对H2S气体分子在10-4 v/v-10-10 v/v范围内的精确定量检测。本工作丰富了SERS技术在痕量气体检测方面的应用研究,也为进一步拓展SERS技术与其它领域间的交叉应用提供了参考。

文章链接: https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00700

以上研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金及山东省泰山学者项目等资助。