制药废物和污染物日益引起全球关注，特别是在饮用水和食品安全方面。为了解决这一关键问题，巴伊兰大学化学系和纳米技术与先进材料研究所的研究人员进行了一项新研究，开发出了一种高度灵敏的等离子体检测器，专门针对水中有害哌啶残留物的检测。
哌啶是一种有效的小分子，是制药和食品添加剂行业的基础材料，由于其毒性，对人类和动物造成重大健康风险。检测即使是微量的哌啶对于确保饮用水和食品安全也至关重要。巴伊兰大学开发的等离激元基板由银薄膜中铣削的三角形空腔组成，并由5纳米二氧化硅层保护，对哌啶具有无与伦比的灵敏度，可检测水中的低浓度。
穆罕默德·哈莫德，博士巴伊兰化学系的学生与埃拉德·西格尔博士合作，开发了一种硬币大小的装置，使用聚焦离子显微镜在金属表面钻纳米大小的孔。通过使用定制的计算机程序对光束进行编程，Hamode可创建各种形状的孔。
这些孔小于可见光的波长，增强了表面的电场，导致光线集中在非常小的区域。这种放大使光学现象显着增强，从而能够识别以前用光学探针无法检测到的低浓度分子。
由于其有限且增强的电磁场，等离激元基板为目前表面增强拉曼光谱(SERS)中使用的其他基板提供了有效的替代品，为使用经济高效的便携式拉曼设备开辟了途径，从而实现更快、更经济的分析。
“这项研究代表了环境监测领域的重大进步，”巴伊兰化学系和纳米技术与先进材料研究所的高级研究员阿迪·萨洛蒙教授说。“通过利用纳米图案金属表面，我们已经证明可以使用经济实惠的光学器件检测水中低浓度的哌啶，为环境分析装置提供了一种有前景的解决方案。”
该研究的结果强调了基于等离子体的探测器在彻底改变环境监测方面的潜力，特别是在药物废物和污染物的检测方面。下周，穆罕默德·哈莫德(MohamedHamode)将在意大利举行的国际显微镜会议上展示这项创新成果。