O grupo do Prof. Huang Qing do Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) desenvolveu um sensor de gás de espectroscopia Raman de superfície aprimorada (SERS) para detectar aldeído com alta sensibilidade e seletividade, que forneceu um novo método de detecção para estudar a adsorção de moléculas de gás em materiais porosos. Os resultados de pesquisas relevantes foram publicados em Química Analítica .

A tecnologia de adsorção é uma das principais tecnologias para o tratamento de compostos orgânicos voláteis (VOCs). Nos últimos anos, estruturas metal-orgânicas (MOFs) têm atraído grande interesse por suas excelentes propriedades de adsorção. Intimamente relacionado aos MOFs, hidróxidos duplos em camadas (LDHs), também conhecido como sistemas semelhantes à hidrotalcita ou argilas aniônicas, têm recebido atenção especial por suas propriedades de adsorção aprimoradas devido à porosidade aprimorada e afinidade química em vários locais ativos.

Neste estudo, nanocubos de prata (AgNCs) e nanomateriais compostos Co-Ni LDH foram preparados no método de sacrifício de molde, e modificado com 4-aminofenol (4-ATP) para funções de captura e sonda. Com base no material compósito conforme preparado, pesquisadores construíram um sensor de gás de alta eficiência para detecção seletiva de gás aldeído.

"Este sensor SERS tem sensibilidade ultra-alta para gás aldeído, "disse XU Di, o primeiro autor deste artigo, "verificamos sua precisão, repetibilidade e seletividade no experimento. "

Combinado com o método de análise de componente principal, eles identificaram e analisaram com sucesso o espectro SERS semelhante de gases aldeído com o sensor, indicando o valor da aplicação.

Eles investigaram a cinética de adsorção e o processo termodinâmico de moléculas de benzaldeído em Co-Ni LDH com o sensor. O processo de adsorção cinética poderia ser melhor ajustado pela cinética de pseudo-primeira ordem com um coeficiente de correlação mais alto do que por um modelo de pseudo-segunda ordem. A adsorção de isoterma se encaixa no modelo de isoterma de Langmuir, e sua constante de adsorção é 6,25 × 10 ⁶ L / mol, indicando que os locais de adsorção dos compósitos eram homogêneos e dominados por quimissorção em monocamada.

Este estudo estabeleceu um novo método de medição para sondar o processo de adsorção com consumo extremamente baixo de adsorbatos e adsorventes, mas também pode estabelecer a base para a construção de sensores SERS rápidos e ultrassensíveis para a sondagem de VOCs no futuro.