局域表面等離子體共振 (LSPR)是一種源自光與納米結構相互作用的現象，其結果主要在表面增強拉曼光譜(SERS)、光療和催化方面的應用得到探索。雙金屬納米結構能夠協同結合兩種不同金屬的特性，根據它們的成分、形狀和形態對LSPR產生調諧響應。在這項研究中，提出了在層狀氧化石墨烯(GO)和二氧化硅亞微球(SiO
2)上原位合成AgAu雙金屬中空納米殼(NS)。合成的結構在等離子體增強的H
2O
2電化學傳感中充當過氧化物酶樣納米酶。 納米酶接受405、533和650 nm激光照射，同時以快速響應速度(4 s)進行過氧化氫還原反應 (HPRR)，靈敏度提高了122%（對于533 nm的Ag
79Au
21/GO，787 μA m M
−1cm
−2)、105%（對于405nm的Ag
79Au
21/GO，725 μA m M
−1cm
−2）和 119%（對于650 nm 的Ag
50Au
50/SiO
2，885 μA m M
−1cm
−2 ) 與匹配每個合成結構的LSPR帶最大值時的黑暗條件相比。當激光刺激與LSPR波段最大值不匹配時，兩種情況下都實現了較低的增強。 根據 Michaelis-Menten 酶動力學，納米酶I
max遵循相同的LSPR偏差，并且在LSPR刺激后 K
m app 降低，在405 nm照射下顯示最小值（Ag
79Au
21/GO為0.599 mM，Ag
50Au
50/SiO
2為0.228 mM）表明底物增加 與先前在H
2O
2的酶促和非酶促生物傳感器中報告的值相比，親和力。 因此，我們認為LSPR 是通過這種方法合成的雙金屬納米酶加快電子轉移速率和隨之提高電化學H
2O
2敏感性、I
max 和 K
m app的主要機制。
圖 1. AgAu NS 合成的表征。(A) AgNPs的TEM顯微照片用作合成具有中空內部的 Ag
50Au
50NS的模板。 (B) AgNPs的UV-Vis光譜和不同程度的AgAu NS鍍鋅。(C) 金屬比率表示。
圖 2. 支撐物的顯微照片。（A）GO的 SEM 顯微照片，其中插圖為 TEM 顯微照片和（B） SiO
2亞微球的SEM顯微照片。
圖 3. AgAuNS原位合成的 TEM 表征。(A)AgNPs附著GO 。(B)SiO
2亞微球在原位電置換反應后，獲得了 Ag
79Au
21/GO的TEM 顯微照片，（C）更高放大倍數的顯微照片（E）和 Ag
50Au
50/SiO
2。（D）表示更高放大倍數（F）的顯微照片。 .
圖 4.原位GRR形成 AgAu/GO和AgAu/SiO
2的路線示意圖
圖 5.在一組激光器的照射下，(A) Ag
50Au
50/SiO
2和 (B) Ag
79Au
21/GO的HPRR校準曲線。 (C) Ag
50Au
50/SiO
2和Ag
79Au
21/GO的UV-vis光譜以及有激光源入射和不入射時的靈敏度條形圖的差異。所有測量均在 -0.3 V
Ag/AgCl 的 KOH （1.0 mol L
-1）條件下進行。
圖6. 堿性介質中光照射下過氧化氫還原反應的示意圖。
相關科研成果圣保羅大學Córdoba de Torresi等于2021年發表在ACS Applied Nano Materials（https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02611）上。原文：AgAu Hollow Nanoshells on Layered Graphene Oxide and Silica Submicrospheres as Plasmonic Nanozymes for Light-Enhanced Electrochemical H
2O
2 Sensing。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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