Подложка фольгированная 3 мм: Подложка для тёплого пола 3 мм, 30 кв.метров, полиэтилен

Содержание

Подложка полистирол 3 мм с фольгированным покрытием

Новая подложка-гармошка выполнена из экструдированного полистирола толщиной 3 мм. Благодаря фольгированному покрытию, подложка обладает также пароизоляционными и теплоотражающими свойствами. Это позволяет использовать ее в системах теплого пола под нагревательными элементами.

Таким образом, сочетание выравнивающих и барьерных свойств полистирола (он не гниет и не боится влажности) с теплоотражающими и пароизоляционными свойствами металлизированного покрытия дает возможность применять эту подложку без дополнительной влагоизоляции поверх свежей стяжки, над неотапливаемыми помещениями или на первом этаже. Подложка будет исправно служить и защищать ламинат не менее 20 лет, продлевая срок его службы.
Прибавьте к этому простоту в работе и экономичность:

  • в пачке 10,5 кв.м подложки, образующей единое полотно благодаря форме гармошки, где все листы уже скреплены между собой;
  • с помощью разметки-клетки на поверхности подложки ее легко отмерить и отрезать.

Технические характеристики:

Специальная разметка по 1 см на поверхности подложки / Звукоизоляция 20Дб / Устойчивость к нагрузке 9 т/м2 / Выравнивание основания 2мм / Термоизоляция 0,08 м2*К/вт / Пароизоляция / Теплоотражение /

Длина 1050 мм
Ширина 500 мм
Толщина 3 мм
Площадь упаковки 10,5 кв. м.

Подложка под ламинат и паркет

Как выбрать подложку?

Для монтажа напольного покрытия необходимо использовать специальную подложку. Она представляет собой материал, который устанавливается между основой пола (бетон, дерево или фанера) и покрытием. Качественное изделие может одновременно выполнять несколько функций:

  • делает основание ровным, что необходимо для правильного монтажа напольного покрытия;
  • обеспечивает надежное крепление паркета и ламината;
  • улучшает теплоизоляционные свойства пола;
  • поглощает шум, звуки.

При выборе подложки вы можете руководствоваться различными критериями – материал, из которого она изготовлена, размер, цена. Но основным критерием является тип покрытия, которым вы хотите оформить пол и для которого она будет служить основой.

Ассортимент подложек

Основное различие – материал, из которого изготовлена подложка:

Пробковая подложка изготавливается из коры пробкового дерева.

Мягкая основа устойчива к механическим нагрузкам, хорошо изолирует тепло, звуки. Отлично подходит для оформления пола паркетной или массивной деревянной доской.

Слою из пенополиэтилена не страшны плесень, насекомые. Он не пропускает влагу, хорошо изолирует шум, тепло. В то же время, его можно легко повредить во время укладки, поэтому работа с пенополиэтиленом требует аккуратности.

Изделие из экструдированного пенополистирола представляет собой листовой материал. Прочные листы устойчивы к механическим повреждениям, колебаниям уровня влажности. Отличаются хорошей звуко-, теплоизоляцией, защищены от появления грибков, плесени, насекомых.

ДВП – экологичный материал, который подойдет для устройства пола из натурального дерева. Изделия устойчивы к повреждениям, отличаются высокой прочностью, теплоизоляцией, однако могут деформироваться под воздействием влаги.

Чтобы выполнить монтажные работы качественно, легко и быстро, выбирайте и покупайте подложку для пола в гипермаркетах Castorama.


заказ, цена в Харькове. теплоизоляционный пенополиэтилен от «АкваАрт»

Пенофол –  это комбинированный материал, состоящий из двух слоев: вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Чем фольгированный пенофол и его технические характеристики отличается от других видов теплоизоляционных материалов? Как нам известно из школьного курса физики, тепло передается от предмета к предмету тремя путями: конвекцией, т.е. перемещением нагретого воздуха; кондукцией, т.е. теплопроводностью самих предметов; тепловым излучением, т.е. передачей тепла от одного предмета другому с помощью электромагнитных волн инфракрасного спектра. Большинство теплоизоляционных материалов препятствуют одному виду теплопередачи. Пенофол же имеет комбинированное действие: вспененный полиэтилен препятствует конвекции, а благодаря алюминиевой фольге коэффициент теплового отражения пенофола достигает 97%. Общий коэффициент сопротивления теплопередаче пенофола при толщине 10 ммдостигает 1,355 (для сравнения, коэффициент сопротивления теплопередаче у кирпичной стены толщиной 54 см – 0,405). Таким образом, применяя фольгированный пенофол, можно добиться хорошего теплоизолирующего эффекта при небольшой толщине утеплителя.

Кроме теплоизоляционных свойств, пенофол также обладает рядом других полезных качеств: он паронепроницаем, легок и прост в монтаже, устойчив к механическому истиранию, экологичен, по некоторым данным, даже защищает от радиации. Поэтому фольгированный пенофол и его характеристики получили широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве, применяются для утепления на любых объектах, от бани до магистрального трубопровода.

Существует три модификации фольгированного пенофола:

  • «А» — с односторонним фольгированием, применяется, в основном, для утепления стен, кровли изнутри, а также утепления инженерных систем;
  • «В» — с двухсторонним фольгированием, применяется для утепления межэтажных перекрытий и внутренних перегородок;
  • «С» — с односторонним фольгированием и самоклеющимся слоем, применяется в случаях, когда применение других марок сложно технически.

Подложка для теплого пола Valtec мультифольга 3 мм

Подложка для теплого пола Valtec

Подложка VALTEC это удобное решение для теплоизоляции полов с подогревом в жилых помещениях многоэтажных зданий. Вспененный полиэтилен Валтек покрыт алюминиевой фольгой, защищенной химически стойкой полимерной пленкой.

Подлжка Valtec

Подложка для теплого пола 3мм Valtec нанесенная на мультифольгу клеточная разметка облегчает раскладку нагревательной трубы. Подложка Valtec используется для устройства напольного отопления утепленных помещений (малая толщина материала является преимуществом, обеспечивающим экономию внутреннего пространства) или в качестве дополнительной теплоизоляции.Укладывать изделие нужно отражающим слоем вверх. При монтаже мультифольга не требует использования особых креплений – стыки подложки скрепляются между собой скотчем (для этих целей лучше использовать металлизированный скотч).

 
Подложка для теплого пола valtec поставляется в рулонах по 30 кв.м. 

Особенности:

  • разметка для удобства укладки греющих элементов;
  • алюминиевая фольга с высокой теплопроводностью распределяет тепло греющих элементов по всей поверхности;
  • полимерный слой защищает фольгу от агрессивного воздействия стяжки.
  • готовая система теплоизоляции для теплого пола позволяет значительно сократить время монтажа;
  • небольшая толщина материала позволяет снизить общую толщину конструкции теплого пола,
  • экономя пространство жилых помещений;
  • срок службы 20-25 лет.

Характеристики подложки Valtec:
Общая площадь — 30 м2
Ширина — 1,2 м
Длина — 25 м
Толщина — 3 мм
Материал — пенаполиэтилен, фольга
Максимальная рабочая температура — C 95
 

Купить подложку для теплого пола Valtec (Валтек) мультифольга в нашем интернет магазине Teplodoma-msk

 

Графен на медной фольге | Монослой

Показатели продукта

Однослойный графен

  • Прозрачность: >97%
  • Покрытие графена: равно или больше 95% монослоя (см. оптическое изображение)
  • Мобильность FET*: >2700 см 2 /(В∙с)
  • Поверхностное сопротивление*: 430 ± 50 Ом/кв.
  • Размер зерна: >80 мкм
  • Рамановское отношение D/G: неотличимо от 0,03
  • Медная фольга имеет однослойный графеновый материал с обеих сторон

Подложка

Наша медная фольга толщиной 25 микрон поступает от надежного поставщика с гарантией качества в США.В рамках нашего стремления поставлять графен высочайшего качества по доступным ценам наша собственная обработка подложки приводит к получению медных зерен размером в десятки квадратных сантиметров.

Кусочки графеновой/медной фольги размером 3 x 3 дюйма прикреплены к лежащим в их основе пластиковым контейнерам с помощью четырех небольших кусочков каптоновой ленты, по одному в каждом углу. Аккуратно отклейте ленту или отрежьте углы фольги, чтобы освободить фольгу от пластикового контейнера.

Вам нужна помощь с измерениями комбинационного рассеяния на вашем специальном/модифицированном образце графена? Мы можем помочь! Пожалуйста, обращайтесь по адресу [email protected] com или позвоните по телефону (858) 368-9065 для получения подробной информации.

*Указанные показатели продукта являются общими для нашего процесса переноса. Для всех продуктов графен-на-меди отображаемый диапазон представляет собой электронные данные, которые мы получили, используя наши собственные возможности переноса для переноса графена в SiO 2 . Ваши собственные показатели подвижности и сопротивления листа будут полностью зависеть от методов переноса, которые вы используете, и конечного качества ваших переносов.

Файлы данных для измерений мобильности и рамановских измерений доступны по запросу.Пожалуйста, отправьте электронное письмо с указанием вашего имени, организации и серийного номера продукта на адрес [email protected] и укажите, какие файлы вам нужны.

Наконечники Паспорт безопасности

  • Чтобы обеспечить максимальный срок хранения вашего образца графена, его лучше всего хранить в вакууме или в инертной атмосфере (аргон или азот) после вскрытия вакуумной упаковки.
  • Лучшими инструментами для резки графеновой фольги являются прорезиненный коврик для резки и вращающееся лезвие или острый скальпель.Пожалуйста, утилизируйте пластиковый корпус, когда он больше не нужен!

  • Пожалуйста, сохраните серийный номер продукта, который вы получили вместе с образцом, так как он поможет нам, если у вас возникнут вопросы о продукте. Серийный номер (S/N) указан на прозрачном пластиковом контейнере, в котором поставляется графен, на внешнем серебряном пакете и в вашем упаковочном листе.

  • Мы избавили ваш проект от догадок, проанализировав каждый кусочек графена, покидающий дверь. Воспользуйтесь преимуществами файлов данных, доступных для вашей партии графена.Свяжитесь с нами, если вам требуется дополнительная характеристика вашего графена.

Контактный телефон

У вас есть более конкретные вопросы о нашей продукции? У вас есть вопросы по индивидуальным или оптовым заказам? Вам нужна помощь с рамановскими измерениями графена? Пожалуйста, отправьте нам электронное письмо по адресу [email protected] com или позвоните нам по телефону (858) 368-9065.

Медная фольга для подложки анода батареи (длина 190 м x ширина 298 мм x толщина 9 мкм)

Домашняя страница


В наличии

Артикул: BCCF-9U

Количество:
* Всего только

Скидки за количество

Количество Количество
2–5 593 доллара США. 75
от 6 до 9 562,50 долл. США
10 или более 531,25 долл. США

Эта медная фольга (9 мкм) используется в качестве подложки для покрытия анодных материалов при исследовании литий-ионных аккумуляторов.

Технические характеристики

  • Материал: Медь, Чистота> 99.8%
  • Двусторонняя полировка (действует с октября 2017 г.)
  • Продается только в рулонах

    Поставляется в вакуумном пакете
    • Длина: 170 м 
    • Ширина: 280 мм (+/- 1 мм)
    • Толщина: 9 мкм (-0, +3) мкм
    • Плотность: 8,94 г·см −3
    • Вес нетто: 5 кг
    • Вес тубы: 1 кг
  • Размер сердцевины рулона
    • Наружный диаметр: 105 мм
    • Внутренний диаметр: 75 мм
    • Длина: 350 мм
Нажмите на видео ниже, чтобы увидеть анод батареи с покрытием
, изготовленным MTI’s Film Coater MSK-AFA-II-VC

Связанный продукт

Ваша корзина пуста.

Пожалуйста, очистите историю просмотров перед заказом товара. В противном случае наличие и цена не гарантируются.
MTI спонсорская:
MTI Спонсоры Thermoelectrics Workshop

MTI-UCSD Изготовление батареи Lab
MTI- Пилотная линия цилиндрических ячеек VISTEC

MTI спонсирует получение докторской степени

Предстоящие выставки:


Металлическая фольга — обзор

13.

2 Выбор подложки

Металлическая фольга может быть хорошей альтернативой другим гибким подложкам, таким как пластик, благодаря нескольким характеристикам, включая более низкую химическую чувствительность, более низкую воздухо- и влагопроницаемость, а также способность выдерживать более высокие температуры процесса. При выборе подложки из металлической фольги следует учитывать следующие основные свойства: коэффициент теплового расширения (КТР), шероховатость поверхности, химическая чувствительность и максимальная температура процесса. Эти свойства должны быть совместимы с материалами, из которых состоят устройства, построенные на подложке.Сводка различных свойств нескольких подложек из металлической фольги представлена ​​в Таблице 13.1 вместе со свойствами стекла и нескольких пластиковых подложек для сравнения.

Таблица 13.1. Выбранные свойства гибких материалов субстрата

2
2 4 T MAX (° C) CTE (° C)

3

CTE (PPM / K) Оптическая передача Видимая Химическая чувствительность . Шероховатость поверхности (как принято)
9007 10 OK OK ~ 0 ~ 1 мкм
нержавеющая сталь (304) 17 OPAQUE OK ~ 0 ~ 0 ~ 1 мкм
Kovar (Nickel-Cobalt Covar Covar) 800 5-6 OPAQUE High ~0 ~ 10 Нм
меди
OPAQUE Высокий ~0
4
алюминий 24 OPA Que High ~0
600 2 & GT; 95% High ~ 0 ~ 1 NM
Polyimide (PI) 300 16 SEMITRANSPARENT High 2-3 ~10 NM
150 20-60 прозрачный Высокий 2-3 ~ 10 нм

При осаждении тонких жестких пленок, таких как аморфный кремний, поликремний и нитрид кремния, на гибкие подложки в осажденных слоях возникают механические напряжения. Полная деформация несоответствия ( ε M ) для тонкой пленки представляет собой сумму трех составляющих: встроенной деформации ( ε B ), деформации термического несоответствия ( ε TH ), и деформация несоответствия влажности (ε CH ) (Cheng, Kattamis, Long, Sturm, & Wagner, 2005; Crawford, 2005).

Встроенная деформация является реакцией на встроенное напряжение, возникающее при осаждении атомов в неравновесных положениях, и является функцией системы материалов и условий осаждения (Floro, Chason, Cammarata, & Srolovitz, 2002) .Термическая деформация не зависит от толщины пленки и вызвана несоответствием КТР между пленкой и подложкой в ​​соответствии с

(13.1)εTH=(КТРs−КТРf)×(Troom−Tосаждение)

, где КТР s — КТР подложки, а КТР f — КТР тонкой пленки.

Например, КТР S нержавеющей стали составляет ~10–17 частей на миллион/K (Ohring, 1992), что значительно отличается от КТР f SiN x , что составляет ~2. 7 частей на миллион/К (Maeda & Ikeda, 1998). По соглашению отрицательный знак часто используется для деформации сжатия в уравнении (13.1).

Осаждение тонких пленок проводят при повышенных температурах; следовательно, подложка из нержавеющей стали усаживается больше, чем осажденная пленка SiN x , когда образец охлаждается до комнатной температуры. Это несоответствие вызывает деформацию сжатия тонкой пленки по мере охлаждения образца. Деформация несоответствия влажности возникает из-за разницы в поглощении влаги между тонкой пленкой и подложкой.Это, как правило, очень мало для подложек из металлической фольги, которые плохо впитывают влагу по сравнению с подложками из пластика.

Следующим фактором при выборе подложек является шероховатость поверхности. Сверхгладкая металлическая фольга для электронных устройств, как правило, недоступна из-за повышенных затрат, связанных с производством специализированных подложек для дисплеев. Для холоднокатаных материалов на поверхности металлической фольги образуются полосы из-за дефектов валков в процессе прокатки листа. Также часто встречаются точечные дефекты. На рисунке 13.2 показаны измерение профиля поверхности (а) и оптическая микрофотография (б) образца из нержавеющей стали 304, на котором видны однонаправленные бороздки. Например, шероховатость образца на рисунке 13.3 составляла приблизительно 1 мкм RMS. (Для сравнения, оксид индия-олова на стеклянных подложках с шероховатостью поверхности <10 нм коммерчески доступен от Thin Film Devices, Inc.)

Рисунок 13.2. (а) Измерение профиля поверхности и (б) оптическая микрофотография образца из нержавеющей стали 304.

Рисунок 13.3. Трехмерное измерение профиля поверхности нержавеющей стали 304.

Шероховатость поверхности может отрицательно сказаться на свойствах тонкопленочных транзисторов, особенно на долговременной стабильности напряжения смещения затвора. Кроме того, точечные дефекты, если они достаточно велики, могут проникать в стек TFT (толщина которого может составлять всего около 2 мкм) и проникать в тонкие слои OLED (толщина которых может составлять примерно 1 мкм), вызывая короткие замыкания, «мертвые» пиксели и снижение выхода продукции. Если при производстве металлические ролики очищать от частиц пыли, то стальную фольгу можно сделать сверхгладкой.Трехмерный (3D) профиль одного такого образца подложки показан на рисунке 13.4.

Рисунок 13.4. Трехмерный профиль поверхности из сверхгладкой нержавеющей стали.

Никелевые подложки также можно использовать в качестве гибкой подложки из металлической фольги (Khan, Ma, Choi, & Hatalis, 2011). Эти субстраты очень чувствительны к химическому воздействию и должны быть надлежащим образом инкапсулированы. Никель мягче нержавеющей стали, и его можно найти с очень низкой шероховатостью поверхности. Кроме того, никель легко полируется.Например, шероховатость поверхности никелевой подложки может составлять менее 6 нм на участках такого же размера, как у подложек из нержавеющей стали. На рисунке 13.5 показаны измерение профиля (а) и оптическая микрофотография (б) образца никеля.

Рисунок 13.5. (а) измерение профиля поверхности и (б) оптическая микрофотография образца никеля.

Нержавеющая сталь, пожалуй, лучший вариант для подложки из металлической фольги, в первую очередь из-за ее нечувствительности к химическим веществам, используемым при обработке TFT, и ее способности выдерживать высокие температуры обработки.Хотя TFT были продемонстрированы на никелевых, медных и алюминиевых подложках, как более подробно обсуждается ниже, эти материалы более реакционноспособны; следовательно, для многих типов обработки им потребуется эффективная инкапсуляция субстрата.

Использование напыленной пленки оксида цинка на подложке из алюминиевой фольги для изготовления гибкого низкопрофильного ультразвукового преобразователя

дои: 10.1016/j.ultras.2016.02.008. Epub 2016 13 февраля.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

  • 1 Школа инженерии и вычислительной техники, Университет Западной Шотландии, Пейсли PA1 2BE, Великобритания.
  • 2 Школа инженерии и вычислительной техники, Университет Западной Шотландии, Пейсли PA1 2BE, Великобритания. Электронный адрес: [email protected]

Элемент в буфере обмена

Руочжоу Хоу и соавт. Ультразвук. 2016 май.

Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

doi: 10.1016/j.ultras.2016.02. 008. Epub 2016 13 февраля.

Принадлежности

  • 1 Школа инженерии и вычислительной техники, Университет Западной Шотландии, Пейсли PA1 2BE, Великобритания.
  • 2 Школа инженерии и вычислительной техники, Университет Западной Шотландии, Пейсли PA1 2BE, Великобритания.Электронный адрес: [email protected]

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Параметры отображения цитирования

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Гибкий и низкопрофильный ультразвуковой преобразователь был изготовлен для приложений неразрушающего контроля (НК) путем напыления на постоянном токе пленки ZnO толщиной 3 мкм, ориентированной по оси с, на алюминиевой фольге толщиной 50 мкм. Благодаря тонкой фольгированной конструкции датчик можно наносить на искривленные объекты и использовать в местах с ограниченным доступом. Устройство использовалось для демонстрации обнаружения смоделированных дефектов в стальной трубе диаметром 45 мм и для измерения толщины плоского листа из углеродистой стали толщиной 3,1 мм. Центральная частота, измеренная на плоской пластине, составляла 24-29 МГц, с полосой пропускания -6 дБ 4-7 МГц. Длительность импульса зависела от контактной жидкости, в лучшем случае 3 цикла или 0,12 мкс при использовании SONO Ultragel или эпоксидной контактной жидкости.Было обнаружено, что характеристики преобразователя сопоставимы с коммерческими пьезоэлектрическими ультразвуковыми преобразователями с частотой 10 МГц.

Ключевые слова: распыление постоянным током; Гибкий ультразвуковой преобразователь; Неразрушающий контроль; Тонкая пленка; Оксид цинка.

Copyright © 2016 Elsevier B.V. Все права защищены.

Похожие статьи

  • Напыленная пленка ZnO на алюминиевой фольге для гибких ультразвуковых преобразователей.

    Чжоу С.С., Чжао С., Хоу Р., Чжан Дж., Кирк К.Дж., Хатсон Д., Го Ю.Дж., Ху П.А., Пэн С.М., Зу XT, Фу YQ. Чжоу XS и др. Ультразвук. 2014 сен; 54 (7): 1991-8. doi: 10.1016/j.ultras.2014.05.006. Epub 2014 29 мая. Ультразвук. 2014. PMID: 24924786

  • Гибкие ультразвуковые преобразователи.

    Кобаяши М., Джен С.К., Левеск Д. Кобаяши М. и соавт. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control. 2006 г., август; 53 (8): 1478-86. doi: 10.1109/tuffc.2006.1665105. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control. 2006. PMID: 16921900

  • Самофокусирующиеся преобразователи ZnO для ультразвуковой биомикроскопии.

    Канната Дж.М., Уильямс Дж.А., Чжоу К.Ф., Сун Л., Шунг К.К., Ю Х., Ким Э.С.Канната Дж. М. и соавт. J Appl Phys. 2008 г., 15 апреля; 103(8):84109-841094. дои: 10.1063/1.2

  • 6. Epub 2008, 22 апреля. J Appl Phys. 2008. PMID: 19479005 Бесплатная статья ЧВК.

  • Самофокусирующиеся преобразователи ZnO для ультразвуковой биомикроскопии.

    Канната Дж.М., Уильямс Дж.А., Чжоу К.Ф., Сун Л., Шунг К.К., Ю Х., Ким Э.С. Канната Дж. М. и соавт. J Appl Phys. 2008;103(8):арт.№084109.J Appl Phys. 2008. PMID: 18596925 Бесплатная статья ЧВК.

  • Гибкие металлические ультразвуковые преобразователи для контроля состояния конструкций труб при высоких температурах.

    Ши Дж.Л., Кобаяши М., Джен С.К. Ши Дж. Л. и соавт. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control. 2010 сен; 57 (9): 2103-10. doi: 10.1109/TUFFC.2010.1659. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control.2010. PMID: 20876000

LinkOut — больше ресурсов

  • Полнотекстовые источники

  • Прочие литературные источники

  • Разное

[Икс]

Укажите

Копировать

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Эволюционный отбор двумерных материалов на поликристаллических подложках

  • Lee, J.Х. и др. Рост монокристаллического монослоя графена в масштабе пластины на многоразовом германии с водородными концевыми группами. Наука 344 , 286–289 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Ван дер Дрифт, А. Эволюционный отбор, принцип, управляющий ориентацией роста в осажденных из паровой фазы слоях. Philips Рез. Представитель 22 , 267–288 (1967).

    Google ученый

  • Даффар Т. Процессы роста кристаллов на основе капиллярности: Чохральский, Плавающая зона, методы формирования и тигля (Wiley, Chichester, 2010).

    Книга Google ученый

  • Новоселов К.С. и др. Дорожная карта для графена. Природа 490 , 192–200 (2012).

    Артикул Google ученый

  • Ferrari, A.C. и др. Дорожная карта науки и техники для графена, родственных двумерных кристаллов и гибридных систем. Наномасштаб 7 , 4598–4810 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Huang, P.Y. et al. Зерна и границы зерен в однослойных графеновых атомарных лоскутных одеялах. Природа 469 , 389–392 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Ли, Г.-Х. и другие. Высокопрочный графен химического осаждения из паровой фазы и границы зерен. Наука 340 , 1073–1076 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Сонг З., Артюхов В.И., Якобсон Б.И. и Сюй З. Псевдопрочность Холла-Петча в поликристаллическом графене. Нано Летт. 13 , 1829–1833 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Языев О.В., Луи С.Г. Электронный транспорт в поликристаллическом графене. Нац. Матер. 9 , 806–809 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Власюк И. и др. Электро- и теплопроводность низкотемпературного CVD-графена: эффект беспорядка. Нанотехнологии 22 , 275716 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Багри А., Ким С. П., Руофф Р. С. и Шеной В.B. Тепловой перенос через границы двойных зерен в поликристаллическом графене из моделирования неравновесной молекулярной динамики. Нано Летт. 11 , 3917–3921 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Grosse, K.L. et al. Прямое наблюдение резистивного нагрева на графеновых складках и границах зерен. Заяв. физ. лат. 105 , 143109 (2014).

    Артикул Google ученый

  • Ли, Т.Х. и др. Электрический транспорт, зависящий от угла разориентации, через границы зерен дисульфида молибдена. Нац. коммун. 7 , 10426 (2016).

    Артикул Google ученый

  • Ван дер Занде, А. М. и др. Зерна и границы зерен в высококристаллическом монослое дисульфида молибдена. Нац. Матер. 12 , 554–561 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Сюй и др.Сверхбыстрый эпитаксиальный рост монокристаллического графена метрового размера на промышленной медной фольге. науч. Бык. 62 , 1074–1080 (2017).

    Артикул Google ученый

  • Ву, Т. и др. Быстрый рост монокристаллического графена размером в дюйм из контролируемого одиночного ядра на сплавах Cu-Ni. Нац. Матер. 15 , 43–47 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Альструп, И., Chorkendorff, I. & Ullmann, S. Взаимодействие CH 4 при высоких температурах с чистой и предварительно покрытой кислородом Cu(100). Прибой. науч. 264 , 95–102 (1992).

    Артикул Google ученый

  • Li, X. et al. Синтез высококачественных и однородных графеновых пленок большой площади на медных фольгах. Наука 324 , 1312–1314 (2009).

    Артикул Google ученый

  • Бхавирипуди, С., Цзя, X., Дрессельхаус, М.С. и Конг, Дж. Роль кинетических факторов в синтезе однородного графена большой площади химическим осаждением из паровой фазы с использованием медного катализатора. Нано Летт. 10 , 4128–4133 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Li, X. et al. Пленки графена с большим размером домена, полученные методом двухэтапного химического осаждения из паровой фазы. Нано Летт. 10 , 4328–4334 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Власюк И.и другие. Роль водорода в химическом осаждении из паровой фазы крупного монокристаллического графена. ACS Nano 5 , 6069–6076 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Вуд, Дж. Д., Шумукер, С. В., Лайонс, А. С., Поп, Э. и Лидинг, Дж. В. Влияние поликристаллической подложки Cu на рост графена методом химического осаждения из паровой фазы. Нано Летт. 11 , 4547–4554 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Гао Л., Гест, Дж. Р. и Гизингер, Н. П. Эпитаксиальный графен на Cu (111). Нано Летт. 10 , 3512–3516 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Власюк И. и др. Плотность зародышеобразования графена на меди: фундаментальная роль фонового давления. J. Phys. хим. C 117 , 18919–18926 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Чен С.и другие. Стойкость к окислению меди с графеновым покрытием и сплава Cu/Ni. ACS Nano 5 , 1321–1327 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Ким, Д. В., Ким, Ю. Х., Чон, Х. С. и Юнг, Х.-Т. Прямая визуализация графеновых доменов и границ большой площади с помощью оптического двойного лучепреломления. Нац. Нанотех. 7 , 29–34 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Гуо В.и другие. Основное правило динамического формирования границ зерен в выращенном графене. ACS Nano 9 , 5792–5798 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Wang, H. et al. Контролируемый синтез субмиллиметровых монокристаллических доменов монослоя графена на медной фольге путем подавления зародышеобразования. Дж. Ам. хим. соц. 134 , 3627–3630 (2012).

    Артикул Google ученый

  • Ю, К.и другие. Контроль и характеристика отдельных зерен и границ зерен в графене, выращенном методом химического осаждения из паровой фазы. Нац. Матер. 10 , 443–449 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Артюхов В.И., Лю Ю., Якобсон Б.И. Равновесие на краю и атомистические механизмы роста графена. Проц. Натл акад. науч. США 109 , 15136–15140 (2012).

    Артикул Google ученый

  • млн лет, Т.и другие. Контролируемый краем рост и кинетика доменов монокристаллического графена методом химического осаждения из паровой фазы. Проц. Натл акад. науч. США 110 , 20386–20391 (2013 г.).

    Артикул Google ученый

  • Лю Ю., Бховмик С. и Якобсон Б. И. Белый графен с «красочными» краями: энергия и морфология. Нано Летт. 11 , 3113–3116 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Артюхов В.И., Ху З., Чжан З. и Якобсон Б.И. Топохимия образования наноостровков дихалькогенидов металлов в форме бабочки и звезды. Нано Летт. 16 , 3696–3702 (2016).

    Артикул Google ученый

  • Власюк И. и др. Крупномасштабное химическое осаждение графена из паровой фазы при атмосферном давлении. Углерод 54 , 58–67 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Бутримович Д.Б., Мэннинг, Дж. Р. и Рид, М. Э. Диффузия в меди и медных сплавах. Часть IV. Диффузия в системах с элементами VIII группы. J. Phys. хим. Ссылка Данные 5 , 103–200 (1976).

    Артикул Google ученый

  • Stehle, Y. et al. Синтез монослоя гексагонального нитрида бора: контроль зародышеобразования и морфология кристаллов. Хим. Матер. 27 , 8041–8047 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Вуд, Г.Э. и др. Эпитаксия Ван-дер-Ваальса монослойного гексагонального нитрида бора на медной фольге: рост, кристаллография и электронная зонная структура. 2D Mater 2 , 025003 (2015).

    Артикул Google ученый

  • Лафкиоти, М. и др. Графен на гидрофобной подложке: снижение легирования и подавление гистерезиса в условиях окружающей среды. Нано Летт. 10 , 1149–1153 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Власюк И., Риос Ф., Вейл С.А., Густ Д. и Смирнов С. Электропроводность гидрофобных мембран или что происходит под поверхностью. Ленгмюр 23 , 7784–7792 (2007).

    Артикул Google ученый

  • Schwierz, F. Графеновые транзисторы. Нац. Нанотех 5 , 487–496 (2010).

    Артикул Google ученый

  • Пудасаини, П.Р. и др. Ионно-жидкостная активация аморфных металлооксидных полупроводников для гибких прозрачных электронных устройств. Доп. Функц. Матер. 26 , 2820–2825 (2016).

    Артикул Google ученый

  • Универсальная, чувствительная и экономичная подложка SERS

    Мы представляем недорогую, настраиваемую гибридную подложку SERS из коммерческих наночастиц золота на необработанной алюминиевой фольге ([email protected]). Доказано, что два или три цикла центрифугирования/ресуспендирования AuNP имеют решающее значение при подготовке к анализу.Пределы обнаружения (LOD) для 4 -нитробензолтиола (NBT) и кристаллического фиолетового (CV) на этом субстрате составляют около 0,12 нМ и 0,19 нМ соответственно, а максимальные аналитические коэффициенты усиления SERS (AEF) составляют около 10 7 . В сравнительных анализах LOD для CV, измеренные на пленке [email protected] и [email protected]стекле, составляют около 0,35 нМ и 2 нМ соответственно. LOD для меламина, обнаруженный на фольге [email protected] Al, составляет 27  частей на миллиард с 3 порядка величины для линейного диапазона отклика. В целом, [email protected] продемонстрировал конкурентоспособные характеристики по сравнению с пленочной подложкой [email protected] Au в SERS-детектировании CV, NBT и меламина.Чтобы проверить универсальность субстрата [email protected], мы также обнаружили KNO 3 с LOD 0,7 мМ и SERS EF около 2 × 10 3 , что соответствует тому же порядку, что и SERS EF, указанный для этого соединения в литературе.

    1. Введение

    С тех пор, как около 40 лет назад было сообщено о SERS, этот не содержащий меток, чувствительный и быстрый метод со значительным потенциалом мультиплексирования находится в центре внимания расширяющихся научных исследований [1, 2]. SERS зарекомендовал себя как универсальный аналитический метод для обнаружения взрывчатых веществ, загрязнителей окружающей среды и боевых отравляющих веществ [3, 4].Применение SERS в биосенсорах включает, например, обнаружение сахара в крови, ферментов и ДНК, а также раннюю медицинскую диагностику основных угроз здоровью людей (например, рака, туберкулеза и вирусов) и животных [5, 6]. Как один из наиболее чувствительных аналитических методов для идентификации молекулярных видов, SERS продемонстрировал способность обнаруживать отдельные молекулы, включая обнаружение одной биомолекулы [7, 8].

    ГКР обычно проводят на серебряных, золотых, реже медных поверхностях, более подверженных коррозии [9, 10].Еще наночастицы серебра и даже золота могут менять форму уже через несколько часов воздействия растворителей или растворов тиолов, что влияет на их плазмонные свойства [11, 12]. Другая проблема заключается в том, что большинство золотых и серебряных субстратов SERS с высокой чувствительностью и приемлемой воспроизводимостью по-прежнему дороги для рутинного обнаружения SERS. Например, цена коммерчески доступной наноструктурированной золотой подложки SERS «Кларите» составляла около 100 долларов США за один активный адрес SERS размером 2 × 2  мм.

    Алюминий, который, несомненно, намного дешевле, чем серебро или золото, был показан как эффективный плазмонный материал в УФ-диапазоне синего света для LSPR и поверхностно-усиленной флуоресценции [13–15].Расчетно и экспериментально Al показан как активный материал SERS в УФ-диапазоне спектра [16–18]. На поверхности металла образуется пленка Al 2 O 3 , которая обычно имеет толщину 2,5–3 нм, и положение LSPR смещено в красную область в присутствии этого слоя [14]. Алюминий является материалом с высокой отражающей способностью, с эффективностью отражения более 85% в видимом диапазоне, но до недавнего времени алюминий не был известен как эффективный плазмонный материал в этом диапазоне. Это объясняется наличием межзонного перехода около 800 нм (1.5 эВ), что приводит к большой мнимой части диэлектрической проницаемости в видимом диапазоне [19]. Однако недавно группа Могенсена сообщила о первом явлении SERS на наноструктурированной (отожженной) пленке Al с возбуждением в видимом диапазоне (например, лазером 785 нм) [20]. В этом исследовании всего 3 × 10 5 –3 × 10 7 молекул комбинационно-активных молекул (аденина, п-меркаптобензойной кислоты (пМБК) и 4-аминотиофенола (4-АТФ)) в исследуемом сфокусированном площадь лазерного луча (~1  мк м 2 ) была обнаружена с помощью SERS, но не сообщалось об оценках КВ SERS и/или LOD.Совсем недавно сообщалось, что средний коэффициент полезного действия для одиночных наночастиц серебра (AgNP), модифицированных 2-метокситиофенолом (MOTP) и нанесенных методом капельного литья на золотую пленку, почти в два раза выше, чем средний EF MOTP для AgNP на алюминиевой пленке (5,0). × 10 6 против 2,2 × 10 6 ) [21]. Другая группа сообщила о SERS родамина 6G, бенгальского розового и кристаллического фиолетового на подложке вогнутых золотых нанокубов на сплаве Al-6063 [22].

    Гибридные SERS-подложки могут достигать LOD или EF, которые соответствуют или превышают параметры чувствительности, полученные на золотых/серебряных пленках или даже микро/наноструктурированных SERS-подложках.Например, синтезированные наночастицы серебра на мембране из поливинилидендифторида (ПВДФ) обнаруживали пищевой загрязнитель меламин с пределом обнаружения 50 нМ/6 ppb [23]. Гибридные подложки, состоящие из наночастиц золота на микроструктурированной поверхности золота (кларит), продемонстрировали примерно на 3 порядка более высокие КВ для обнаружения 4-АТФ по сравнению с КВ на поверхности кларита [24]. SERS на некоторых гибридных субстратах может достигать относительно высоких значений EF (10 7 ), как показано при обнаружении тирозина в водном растворе на фильтровальной бумаге, легированной наночастицами серебра [25].Сообщается о высокой точности и прецизионности обнаружения трех наркотиков (растворы 0,1 мМ) на двухпенсовых монетах с серебряными пятнами группой Goodacre. Для обнаружения этих наркотиков в растворах небольшие объемы раствора наносили на индивидуально приготовленные серебряные мишени на поверхности монеты и давали высохнуть перед измерениями комбинационного рассеяния [26].

    В этой статье мы представляем недорогой и быстрый метод изготовления гибридной подложки SERS из коммерческих наночастиц золота, отлитых на необработанной и немодифицированной алюминиевой фольге.Алюминиевая фольга является общедоступной недорогой подложкой, которую перед приготовлением просто промывают деионизированной водой. Единственное оборудование, необходимое для приготовления, — это миницентрифуга, используемая в течение 20–30 минут. Стоимость наночастиц, необходимых для приготовления 1 мм 2 этой активной поверхности SERS, составляет менее 2 центов. Необработанная алюминиевая фольга сама по себе, используемая в качестве подложки без наночастиц золота, продемонстрировала относительно небольшие максимальные аналитические коэффициенты усиления (80–240). Однако композитная подложка из фольги [email protected] имеет примерно в 10 5 более высокие (10 7 по сравнению с 10 2 ) максимальные аналитические коэффициенты усиления и на 4 или 5 порядков более низкую LOD по сравнению с LOD для кристаллического фиолетового (CV ) на голой подложке из алюминиевой фольги (~0.35 нМ пМ против ~0,01 мМ). Наконец, мы продемонстрируем универсальность этого субстрата в SERS-детектировании таких химических веществ, как 4-нитробензолтиол (NBT), KNO 3 и меламин.

    Кристаллический фиолетовый (КВ) — типичный синтетический основной катионный краситель, широко используемый в аквакультуре в качестве ветеринарного препарата, добавки к кормам для птицы для подавления размножения вредных бактерий [27]. 4-нитробензолтиол (NBT) является одним из наиболее часто применяемых рамановских маркеров, который используется для приготовления препаратов внешней рамановской метки (ERL) в сэндвич-иммуноанализах SERS для рака и туберкулеза [28, 29].KNO -3- является основным компонентом самодельных взрывчатых веществ, который недавно был обнаружен на наноструктурированной подложке Кларит с рассчитанным максимальным значением КВ SERS [30]. Меламин является токсичным соединением, которое было обнаружено во многих образцах куриных яиц, сухого молока или детских смесей, что привело к сотням тысяч госпитализаций и сотням смертельных случаев, особенно среди детей [31].

    2. Экспериментальный
    2.1. Химические вещества и расходные материалы

    Наночастицы золота различного диаметра (40, 60 и 80), OD = 1 в буферах PBS, полученных от Sigma-Aldrich.Кристаллический фиолетовый (CV), 4-нитробензолтиол (NBT), меламин и нитрат калия также получены от Sigma-Aldrich. Аль фольга была куплена в супермаркете. Деионизированная вода была получена из системы Milli-Q.

    2.2. Аппаратура

    Рамановские измерения проводились с помощью диодного лазера с длиной волны 785 нм и гелий-неонового лазера с длиной волны 633 нм на микроскопе LABRAM Horiba и объективе ×50. Прибор был откалиброван по рамановскому сигналу основного рамановского колебания кремния с центром на частоте 520 см -1 .Для обнаружения всех химических веществ мощность лазера была установлена ​​​​на ~ 1,5 мВт для возбуждения 633 нм и ~ 3 мВт для возбуждения 785 нм в положении образца, а время воздействия для каждого измерения SERS было установлено равным 1–3 с. Спектральные интенсивности с поправкой на фон, полученные по 4 или 8 картам, снимались в разных местах, но в пределах 0,5–1,5  мм от центра каждого адреса. Они усреднялись (не менее 64 спектров на каждой карте) для каждого образца.

    АСМ-измерения были выполнены с помощью AIST AFM в режиме постукивания для получения не менее 3–7 карт АСМ (10 × 10 или 7 × 7 или 4 × 4  мк м) с сотнями AuNP для каждого репрезентативного образца.

    2.3. Подготовка подложек

    Алюминиевая подложка была приготовлена ​​путем прикрепления алюминиевой фольги к стеклу с помощью двустороннего скотча. Были приготовлены анализируемые растворы различной концентрации. НСТ и ЦВ растворяли в ацетонитриле; меламин и KNO 3 растворяют в деионизированной воде. Стандартные растворы различной концентрации получали разбавлением маточного раствора. Мы использовали парапленку с перфорированными отверстиями для ограничения растекания капли по ее гидрофобной поверхности. После промывания адресов деионизированной водой мы нанесли 25  мк л приготовленного раствора AuNP на адреса 5.диаметром 5 мм. Суспензии наночастиц Au двух диаметров (40 и 60 нм; OD = 1 в буферах PBS, полученных от Sigma-Aldrich) центрифугировали (наночастицы Au размером 40 нм при 5000 g в течение 12 мин и наночастицы Au 80 нм при 2500 g в течение 10 мин, соотв. ), а затем после удаления супернатанта их ресуспендировали в деионизированной воде. Обычно эти циклы повторялись 3 раза, и суспензии кратковременно обрабатывались ультразвуком (~ 3–5 мин) до и после каждого цикла. После высыхания раствора AuNP на подложке отливали по 25  мк л анализируемых растворов на каждый адрес.В качестве дополнительного контроля мы подготовили несколько образцов для обнаружения CV и NBT, отлитых методом капельного литья AuNP на тот же участок поверхности коммерческой пленки напыленного золота (толщина 100 нм) или предметных стекол микроскопа.

    2.4. Расчет коэффициентов усиления (EF) и пределов обнаружения (LOD)

    Для количественной оценки способности новых субстратов SERS усиливать сигнал SERS значение коэффициента усиления (EF) рассчитывается по следующей формуле (1): где представляет собой интенсивность SERS конкретного пика NBT, а представляет собой интенсивность комбинационного рассеяния без усиления, измеренную в жидкой форме.— количество молекул NBT на подложке, дающих вклад в сигнал SERS, и — количество молекул, дающих вклад в неусиленный рамановский сигнал [32]. Включив количество молекул в мкм м 3 (), среднюю высоту сфокусированного лазерного луча в мкм м () и поверхностную концентрацию SERS, количество молекул на мк м 2 ( EF может быть переписана как вторая часть (1).Подробности расчета EF и результаты приведены в дополнительных материалах, доступных в Интернете по адресу https://doi.орг/10.1155/2017/9182025.

    3. Результаты и обсуждение
    3.1. Характеристики подложки из фольги [email protected] Al, протестированные с обнаружением NBT и CV, по сравнению с подложками [email protected] Film и [email protected]

    Из данных, полученных из спектров комбинационного рассеяния NBT (рис. 1(a)) предел обнаружения и усиления фактор был определен. Мы рассчитали LOD как концентрацию аналита при трех стандартных отклонениях холостой пробы из графика скорректированного по холостой пробе сигнала в зависимости от логарифма концентрации аналита.

    Посуда NBT и CV растворяется в ацетонитриле и последовательно разбавляется перед заливкой растворами в широком диапазоне концентраций от 0,010 мМ до 0,30 нМ пМ или ~33000 раз. Результаты были проанализированы путем построения графика интенсивности характеристической вибрации растяжения (NO 2 ) вблизи 1336 см -1 в зависимости от логарифма общей концентрации NBT, с получением кривых отклика, как на рисунке 2, где сигнал увеличивался с ростом увеличение концентрации в широком динамическом диапазоне на 8 порядков.

    Мы получили скорректированный по холостому сигналу SERS схожей величины для NBT и CV с 60-нм AuNP, как показано на рисунках 1(b) и 2 и в таблице 1. Скорректированный по холостому сигналу SERS для всех химических веществ рассчитывают путем вычитания среднего рамановского сигнала SERS из бланк от среднего сигнала SERS каждого стандарта.


    девяносто одна тысяча триста шестьдесят две NBT / алюминиевая фольга девяносто одна тысяча триста шестьдесят две 2,3 × 10 7


    Analyte / подложка C LOD, NM C для LOD
    (линейный ассортимент)
    в среднем
    Raman
    Интенсивность
    Стандарт
    Ошибка
    Raman Signal
    AEF для
    NM
    CV / AU Фильм 8 0,9191

    166 0.35 10 нм
    1 нм
    0,3 нм
    пустой
    373


    911
    87
    12
    3
    5
    3,7 × 10 6

    CV / AL Foil 0,992

    9006

    0.19 0.19 0.19 9119 1 нм
    0,3 нм
    Blank
    494
    288
    162
    101
    7159 101 71
    21
    12
    4
    5,5 × 10 6 1.96 100 нм
    10 нм
    1 нм
    0,3 нм
    пустой
    1451
    164
    115
    116
    915
    160 9119 9
    10
    9
    2
    2,1 × 10 6

    NBT / AU 3211 7.23 10

    м
    10127 437 1,2 × 10 7
    1 6 μ М 4124 214
    100 nM 388 3
    0.3 нМ 438
    Пустой 110 6

    0.989 265 0,12 10 нМ 836 45
    1 нМ 662 50
    0,3 нМ 410 16
    Пустой 233

    NBT/стекло 0.90 259 259 0.44 10 нм
    1 нм
    0,3 нм
    Blank
    608
    248
    237
    214
    21
    3
    3
    3
    1,5 × 10 6

    0,3 нМ для CV/стекло и 0,3 нМ NBT/Au выходят за пределы диапазона калибровки, но это показывает, что концентрации 1 нМ и 0,3 нМ CV не могут быть различимы на этом субстрате.

    Как показано на рис. 2(а), как CV, так и NBT демонстрируют тенденцию к увеличению логарифмической чувствительности (наклон) в диапазоне примерно 30–300  нМ.Однако даже при более низкой концентрации и более низком наклоне линейно-логарифмический отклик охватывает как минимум два или три порядка величины концентрации. Графики нормализованного рамановского сигнала характеристического пика, скорректированного по холостому анализу, в зависимости от логарифма концентрации аналита используются для расчета LOD. Эти графики показаны для CV и NBT на рисунках 1(b) и 1(d), а график для KNO 3 показан на рисунках 2(a) и 2(b). Спектры комбинационного рассеяния (солидные и SERS) в более широком диапазоне приведены для анализируемых химических веществ в дополнительных материалах.Скорректированные по холостому сигналу SERS рассчитываются для всех аналитов путем вычитания среднего холостого сигнала (например, растворитель: деионизированная вода или ацетонитрил) из среднего сигнала каждого стандарта аналита, в то время как оба они готовятся в один и тот же день и измеряются с одинаковыми параметрами.

    Максимальные аналитические коэффициенты усиления (AEF) для образцов CV и NBT при концентрации 0,3 нМ (выше LOD для обоих химических веществ, обнаруженных на алюминиевой фольге) были рассчитаны по (1) выше и приведены в таблице 1. В этой таблице также приведены сводные данные LOD и диапазон концентраций, используемый для расчета LOD, а также основные параметры подготовки субстрата, такие как размер AuNP и количество циклов центрифугирования.

    Максимальные аналитические коэффициенты усиления SERS (AEF) выше предела обнаружения составляют 6 × 10 6 для CV (0,3 нМ) с возбуждением 633 нм и 1,2 × 10 7 для NBT (0,3 нМ) с возбуждением 785 нм . Эти величины EF находятся на верхнем уровне диапазона аналитических EF SERS, и они определяют фольгу [email protected] как потенциально прочный субстрат SERS с уникальным соотношением стоимости и эффективности SERS.

    3.2. Оптимизация подготовки субстрата: влияние циклов центрифугирования/ресуспендирования

    Мы оптимизировали SERS-детектирование этих химических веществ по вариациям, размеру AuNP, количеству циклов центрифугирования и концентрации AuNP в нанесенном (капельном) растворе.Количество циклов центрифугирования оказывает наибольшее влияние на эффективность обнаружения SERS. Например, как показано на рисунке 1 для NBT, три центрифугирования по сравнению с одним центрифугированием дают SERS с гораздо более высокой чувствительностью и гораздо более низким LOD (0,1 нМ по сравнению с × 30 нМ). В целом, два или даже три цикла центрифугирования дают наилучший ответ SERS для этого гибридного субстрата. Возможное объяснение заключается в том, что толщина слоя стабилизатора уменьшается после каждого центрифугирования, а «горячие точки» между наночастицами золота становятся «горячее» по мере уменьшения межчастичных расстояний при потере ПАВ во время циклов центрифугирования/ресуспендирования.Другой вероятный вклад в увеличение сигнала SERS заключается в том, что при потере поверхностно-активного вещества поверхность наночастиц золота, включая горячие точки, становится более доступной для адсорбции молекул аналита. Данные, полученные с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) с относительной стандартной ошибкой при поверхностной концентрации 4–19%, проиллюстрированы репрезентативными необработанными картами АСМ в дополнительных материалах. По-видимому, большинство НЧ существует в виде димеров, тримеров и олигомеров (неодиночные составляют 60–90% от общего числа наночастиц).Следовательно, можно было бы ожидать значительный вклад в сигнал SERS от горячих точек, образующихся на стыках между агломерированными AuNP. Однако, как мы продемонстрировали в недавно опубликованном исследовании агломерации AuNP на сигнале SERS с комбинированной АСМ-изображением комбинационного рассеяния, среднее усиление на димерах наночастиц Au, вероятно, выше, но все же, вероятно, будет того же порядка величины, что и среднее усиление на поверхности. одиночные AuNP, когда оба наложены на металлическую пленку [21].

    3.3. Сравнение [email protected] Foil с [email protected] и [email protected] при обнаружении CV и NBT

    По-видимому, наночастицы золота вызывают большую часть усиления в гибридной подложке, потому что «голая» алюминиевая фольга (без AuNP) дает максимальную AEF ~ 240 (возбуждение 785 нм) для NBT и ~ 80 (возбуждение 633 нм) для CV, как показано в таблице расчета AEF в дополнительных материалах. Чтобы сравнить эффективность алюминиевой фольги в качестве нижней части композитной подложки, мы также провели обнаружение CV и NBT с теми же 60-нм AuNP на коммерческой пленке напыленного золота и AuNP на стеклянной подложке для предметного стекла.

    В таблице 1 показаны выходные данные SERS, полученные при возбуждении лазером с длиной волны 633 нм в этом сравнительном SERS-анализе обеих рамановских меток на 3 разных субстратах, приготовленных в один и тот же день с помощью 3 циклов центрифугирования/ресуспендирования AuNP с длиной волны 60 нм.

    Таблица 1 показывает, что расчетные аналитические коэффициенты усиления для 0,3 нМ CV и 0,3 нМ NBT, обнаруженные с одними и теми же 60 нм AuNP, значительно выше на алюминиевой фольге и на золоте по сравнению с AEF для анализов на стекле, что особенно характерно для обнаружения NBT, где АЭП на золоте и алюминиевой фольге кратно ×15 и ×8 соответственно по отношению к АЭП на стекле.Разница между АЭП на Au и Al значительно менее значительна (в пределах ×2). С точки зрения LOD, рассчитанной как для CV, так и для NBT, алюминиевая фольга превзошла как золотую пленку, так и стекло в качестве подложек, демонстрируя еще более сильный () логарифмический отклик в диапазоне концентраций 0,3–10  нМ по сравнению с другими протестированными подложками.

    3.4. Характеристики фольги [email protected] при обнаружении самодельного взрывчатого компонента: KNO
    3

    В таблице 2 приведены результаты обнаружения SERS и результаты определения характеристик АСМ для KNO 3 и парацетамола.Максимальный КВ для KNO 3 на фольге AuNPs/Al составляет около 2 × 10 3 . Этот EF примерно такой же по порядку величины, как EF (3,6 × 10 3 ), описанный в литературе для SERS на коммерческой наноструктурированной золотой подложке Klarite [30].

    линейный диапазон C 3 % AG

    Химические вещества Размер AuNP
    Количество CF и LOD максимум максимум
    aef
    м 2

    Kno 3 40 NM 2 16 мм
    0 .25 мм
    0,961
    0,7 мм 91% 91%

    CF — цикл Центрифугирования / ресуспендирования.
    AEF — аналитический расширенный коэффициент; % AG представляет собой % агломерированных (не одиночных) AuNP.

    Полученные значения LOD и/или EF на [email protected], по крайней мере, сравнимы (или даже лучше) с LOD SERS и/или EF SERS, указанными в литературе для этих химикатов на других, как правило, более дорогих субстратах.Например, LOD, указанный SERS для CV на гибридной наностенной пленке MnO 2 / Au, составлял около 10 нМ [33]. LOD, указанный в анализе вогнутых кубов на сплаве Al-6063 (обработанном для удаления оксида), для CV составил около 0,1 нМ [22].

    3.5. Обнаружение меламина на [email protected] Foil и [email protected] Au Film Substrates

    Мы обнаружили меламин в водном растворе с 60 nm AuNPs, нанесенными каплями как на алюминиевую фольгу, так и на пленку из напыленного золота. Спектры SERS меламина при различных концентрациях и калибровочный график площади пика комбинационного рассеяния в зависимости от меламина показаны на рисунке 3.Предел обнаружения меламина ниже на пленке [email protected] Au (4 ppb), чем предел обнаружения меламина на фольге [email protected] Al (28 ppb).

    Однако диапазон линейного отклика на алюминиевой фольге в качестве подложки намного шире (4 5 = 1280), чем линейный диапазон анализа на золотой пленке (4 3 = 64), и этот линейный отклик на алюминиевой фольге который имеет даже лучшую линейность для 6 точек данных по сравнению с линейным откликом для 4 точек данных для обнаружения меламина на золотой пленке ().

    Таким образом, при испытаниях меламиновой алюминиевой фольги в составе композитной подложки она продемонстрировала свою конкурентоспособность по сравнению с более дорогой золотой пленкой при использовании на обеих подложках одних и тех же 60-нм AuNP.

    В целом предел обнаружения SERS на обоих субстратах примерно на 1,5–2,5 порядка ниже уровня допуска, рекомендованного Всемирной организацией здравоохранения для этого токсичного соединения, равного 1 ppm [34]. Таким образом, мы продемонстрировали, что SERS на подложке из фольги [email protected] Al может уверенно обнаруживать меламин при концентрации, значительно ниже допустимого или опасного для здоровья предела.

    4. Заключение

    В этой работе мы продемонстрировали, что наночастицы золота на алюминиевой фольге в качестве недорогой гибридной подложки способны к высокочувствительному SERS.Коммерческие наночастицы золота на необработанной и немодифицированной алюминиевой фольге можно использовать для субнаномолярного обнаружения рамановских активных молекул. Различные молекулы от высокого уровня (CV; NBT) до низкого уровня (KNO 3 ; меламин) диапазона факторов усиления SERS могут быть обнаружены на фольге [email protected] Они обнаруживаются на других субстратах SERS, включая дорогие коммерческие субстраты, такие как Klarite, с аналогичными величинами усиления SERS и LOD. Тем не менее, этот субстрат имеет преимущества перед большинством SERS-субстратов в простоте приготовления без необходимости сложного оборудования, низкой стоимости (1–3 цента коммерческих AuNP на 1  мм 2 площади субстрата) и высокой доступности. объем подложки в виде алюминиевой фольги.Дальнейшая работа будет направлена ​​на применение этого гибридного недорогого субстрата в биосенсорах.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Финансирование исследования осуществляется Корпоративным исследовательским фондом Назарбаев Университета.

    Дополнительные материалы

    Дополнительные материалы включают репрезентативные объемные спектры комбинационного рассеяния и SERS для всех трех аналитов, репрезентативные карты АСМ, описание расчетов коэффициента усиления, включая таблицу с данными, использованными в этих расчетах, и графики, используемые для расчета фокусной длины z-лазера.

    1. Дополнительный материал

    Фольга из полированной нержавеющей стали, фольга для подложек из нержавеющей стали

    Подложки и фольга из нержавеющей стали

    Фольга из нержавеющей стали, подложки, пластины и пластины всех размеров, форм, толщина и отделка поверхности, обработанные по спецификациям заказчика с некоторыми размеры вафель в наличии на складе.

    Нержавеющая сталь 304, 316 и 430, квадратная, с геометрией от круглой до прямоугольной или нестандартной формы могут поставляться любой толщины, но чаще всего 0,025 дюйма. (625 мм) и тоньше (до 0,001 дюйма/25 микрон) с обработкой поверхности от обработаны до оптической полировки. Valley Design предлагает фольгу из нержавеющей стали всех размеров.

    Полированный подложки из нержавеющей стали обычно используются для полупроводников, солнечных батарей производственные, сенсорные, медицинские и многие другие приложения. Для большего объема производство, фольга может быть решением. Интернет-магазин фольги из нержавеющей стали.

    Доступные поверхности для подложек, фольги и пластин из нержавеющей стали:

    Обозначения отделки поверхности VDC:

    В постоянного тока — 1 После обработки/изготовления — в зависимости от толщины
    В постоянного тока — 2 Поверхность, притертая рыхлым абразивом – матовая, равномерная
    В постоянного тока — 3 Тонкая алмазная притирка – блестящий, но слегка поцарапанный вид
    В постоянного тока — 4 Стандартная полированная поверхность
    В постоянного тока — 5 Мелко отполированная поверхность
    В постоянного тока — 6 Полированная поверхность
    В постоянного тока — 7 Тонко отполированная поверхность (80/60 царапание/копание)
    В постоянного тока — 8 Оптически полированная поверхность (60/40 царапин/копий)
    В постоянного тока — 9 Тонкая оптическая полированная поверхность (40/20 царапин/копий)
    В постоянного тока — 10 Наилучшая оптически полированная поверхность (20/10 царапание/копание) — диапазон Ra 20 Ангстрем

    Компания Valley также может предоставить анализ качества поверхности и отчеты с помощью собственного Инструментарий оптического профилометра WYKO.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.