Substrat serakan raman permukaan diperkuat berasaskan mxene dan nanobintang perak sebagai pengesan racun prosak thiram

Abstract

Kepingan nano dua dimensi Ti3C2TxMXene yang merupakan sejenis logam peralihan karbinitrida, telah menarik minat ramai penyelidik kerana ciri-ciri optiknya yang istimewa. Bahan Ti3C2TxMXene ini berpotensi tinggi untuk diaplikasikan sebagai substrat Serakan Raman Permukaan Diperkuat (SERS). Tesis ini melaporkan kajian komposit filem nipis sebagai substrat SERS yang berasaskan Ti3C2TxMXene dan nanobintang perak (AgNs). Variasi nisbah isipadu antara Ti3C2TxMXene dan AgNs telah dikaji untuk menentukan kombinasi yang paling berkesan dalam meningkatkan aktiviti SERS dalam mengesan racun perosak. Isipadu yang digunakan dalam kajian ini adalah 10 mL Ti3C2TxMXene, 10 mL AgNs, 1 mL AgNs:5 mL Ti3C2TxMXene, 1 mL AgNs:10 mL Ti3C2TxMXene, 5 mL AgNs:1 mL Ti3C2TxMXene, 10 mL AgNs:1 mL Ti3C2TxMXene, dan 10 mL AgNs:10 mL Ti3C2TxMXene. Substrat SERS ini disediakan melalui teknik titis-kering yang memastikan penyebaran seragam dan pembentukan lapisan filem nipis yang homogen. Aktiviti SERS komposit Ti3C2TxMXene/AgNs dinilai melalui pengesanan racun perosak thiram yang mana komposit Ti3C2TxMXene/AgNs dengan nisbah 10 mLAgNs:10 mL Ti3C2TxMXene menunjukkan keamatan SERS tertinggi berbanding substrat Ti3C2TxMXene atau AgNs sahaja. Pensampelan dari 20 kawasan dari satu sampel substrat sahaja dan satu kawasan dari 20 sampel substrat yang berbeza memberikan isyarat SERS yang sangat konsisten, menunjukkan kebolehsilan hasil yang tinggi. Substrat Ti3C2TxMXene/AgNs menunjukkan kestabilan yang baik selama satu bulan apabila disimpan dalam bekas lutsinar yang kecil dengan gel silika menunjukkan bahawa substrat ini mampu mengekalkan prestasi dalam jangka masa yang panjang. Substrat SERS Ti3C2TxMXene/AgNs menunjukkan kepekaan yang cemerlang dan mampu mengesan kepekatan thiram serendah 10-8 M. Hasil kajian ini menunjukkan potensi besar substrat komposit Ti3C2TxMXene/AgNs dalam aplikasi pengesanan racun perosak dengan prestasi yang unggul dalam kepekaan, kebolehasilan, dan kestabilan.