近日，食品科學與工程學院食品安全與質量控制團隊在《Food Chemistry》發表了題為“A surface-enhanced Raman scattering sensor for the detection of benzo[a]pyrene in foods based on a gold nanostars@reduced graphene oxide substrate”的研究論文，碩士研究生張利為第一作者，徐志祥教授和新西蘭Geoffrey I.N. Waterhouse教授為本文通訊作者，山東農業大學為論文第一完成單位。

還原氧化石墨烯具有類似于石墨烯的性質，包括極高的比表面積，豐富的多芳烴結構域和出色的吸附能力，在SERS領域是一種非常有應用前景的基底材料。通過π-π堆積與疏水相互作用，還原氧化石墨烯可以作為芳香族分子的捕獲平臺，金納米星具有豐富的尖銳樹枝狀納米結構，可以產生強烈的SERS“熱點”效應。苯并[a]芘等芳香族分子中缺少親和金屬的官能團，對Au和Ag等貴金屬表現出非常差的親和力。通過種子介導生長法在還原氧化石墨烯表面合成金納米星，通過還原氧化石墨烯的吸附作用使苯并[a]芘分子接近金納米星表面，借助金納米星的表面等離子體共振效應獲得增強的苯并[a]芘SERS信號。

基于以上思路，研究團隊在新型SERS基底金納米星@還原氧化石墨烯表面，實現了對苯并[a]芘的卓越的SERS分析效果。在基底的合成過程中，通過改變金納米顆粒@還原氧化石墨烯的用量，合成了一系列金納米星@還原氧化石墨烯材料，并探討了其對SERS性能的影響。優化實驗條件后，所構建的金納米星@還原氧化石墨烯SERS傳感器方法對食品中苯并[a]芘的檢出限為0.0028 μg L-1。本研究為食品中苯并[a]芘的高靈敏檢測提供了一種新方法。

圖1. AuNS@rGO SERS傳感器的流程示意圖

該工作得到了山東省科技型中小企業創新能力提升工程項目的大力支持。

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.136171

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