山东大学韩琳教授团队在高性能SERS传感及应用研究方面取得最新进展

近日，山东大学海洋研究院韩琳教授团队在拉曼传感芯片及应用研究中取得新进展，相关工作发表于Journal of Hazardous Materials (影响因子: 13.6，中科院一区top )上。海洋研究院硕士研究生周宏鹏为第一作者，韩琳教授、张宇教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者完成单位。

表面增强拉曼散射（SERS）具有超灵敏、无损、指纹识别等特点，可以实现样本的低浓度甚至单分子水平的无标记快速高灵敏检测分析，在生命健康、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。考虑到农药残留对公众健康和环境造成的重大危害，有必要开发一种简单、灵敏、可靠的农药残留检测方法来解决这一问题。团队通过在多孔氮化镓基底上原位自组装高拉曼增强、高稳定C-Ag纳米粒子制备了一种超灵敏、超稳定、可多次重复利用的C-Ag/porous GaN SERS传感芯片，并将其应用到痕量农药残留的检测分析。研究表明，C-Ag/porous GaN SERS传感芯片的检测限低至10-14M，增强因子高达1.80 × 1011，可以实现单分子的超灵敏检测分析；同时芯片具有优异的均匀性和重复性，在空气中长达22周的储存后其性能保持稳定。这得益于大比表面积的纳米结构基底和超疏水高稳定的C-Ag纳米粒子结合形成超强的电磁增强效应，这也从时域有限差分仿真结果得到了验证。因此，这项研究为食品安全和环境监测提供了一个有效的平台。

上述系列研究工作得到了山东省重点研发计划、山东大学青年交叉团队、山东大学交叉培育等项目的资助。

近几年，课题组在拉曼传感芯片及应用方面取得的相关成果分别发表在Sensors and Actuators B: Chemical(2021,341, 130031),Small methods(2022, 6, 2200096),ACS applied materials &interfaces(2022, 14, 2, 3504–3514),Food Chemistry(2023,402, 134241)、Materials Today Nano(2023,22, 100305)等期刊。