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허페이물질과학연구원, 원격 고효율적 오염물질 검출용 광섬유 탐침 개발
등록일2015.09.08 조회수456
첨부파일 probe.docx 최근, 중국과학원 허페이물질과학연구원 고체물리연구소 멍궈원(孟国文) 연구팀과 안후이광학정밀기계연구소 마오칭허(毛庆和) 연구팀은 공동으로 신형의 고효율적 표면 증강 라만 산란(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS) 광섬유 탐침을 개발하였다. 해당 연구 성과는 미국 화학학회 학술지인 “Appl. Mater. Interfaces”에 발표되었다. 광섬유 통신기술의 발전은 오염물질에 대한 고속 대량, 원격 실시간적 SERS 검출에 새로운 경로를 마련하였다. 해당 경로의 핵심 아이디어가 바로, 고효율적 SERS 활성 나노구조를 광섬유 탐침의 표면에 결합시킨 다음 휴대식 광섬유 라만 분광계(Raman spectrometer)에 통합시키는 것이며 오염물질의 SERS 신호 수집과 검출을 통해 오염물질에 대한 휴대용 쾌속적 검출을 구현한다. 이에 반해 기존의 관련 연구 성과는 검출 기능 면에서 제한성이 있다. 예를 들면 액체 샘플에서 쉽게 확산되어 검출 신호의 안정성에 영향을 미쳤고 나아가 오염물질 검출의 민감성과 정확성을 보장할 수 없었다. 연구팀은 정전기 흡착 원리에 기반하여 +/- 전기적 특성을 지닌 귀금속 나노구조를 실란커플링제로 수식한 원뿔형 광섬유 표면에 조립함으로써 고효율적인 SERS 광섬유 탐침을 구현하였다. 실험 결과, SERS 광섬유 탐침은 안정성이 높고(상대적 신호 편차 < 3%) 적용 가능한 광섬유 종류가 많으며(단일 모드, 다중 모드, Ｄ형, 마이크로/나노 광섬유 등) 민감도가 높은 등 장점을 갖고 있다. 또한 농약 잔류 메틸기와 유황/인에 대한 민감도는 10 나노몰(nanomole)에 도달하였다. 해당 연구 성과는 원격 휴대식 온라인 오염물질 검출에 중요한 의미가 있다. 정보출처 : http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/20158319182838037236.shtm