Pengesanan racun perosak nitenpyram menggunakan spektroskopi raman permukaan diperkuat berasaskan nanobintang logam

Abstract

Sisa racun perosak nitenpyram dikesan pada alam sekitar akibat daripada penggunaannya secara berterusan. Hal ini turut memberi kesan negatif kepada manusia dan hidupan lain. Serakan Raman permukaan diperkuat (SERS) merupakan teknik pengesanan sensitif hasil gabungan spekroskopi Raman dan bahan nanologam. Melalui teknik SERS, isyarat spektrum Raman bagi sesuatu molekul dipertingkatkan disebabkan oleh kesan plasmonik daripada bahan logam. Teknologi ini membolehkan pengesanan nitenpyram dilakukan dengan lebih baik. Dalam kajian ini, pembangunan sistem penderiaan berasaskan nanobintang logam menggunakan teknik SERS dilakukan untuk mengesan molekul nitenpyram. Bahan nanobintang logam iaitu nanobintang perak (AgNs), nanobintang emas (AuNs) dan hibrid nanobintang emas/nanobintang perak (AuNs/AgNs) digunakan sebagai substrat SERS. Larutan AgNs dan AuNs disintesiskan menerusi kaedah penurunan kimia untuk menghasilkan nanbintang logam. Larutan hibrid AuNs/AgNs disediakan dengan mencampurkan larutan AgNs dan AuNs pada nisbah yang sama. Substrat SERS difabrikasikan melalui teknik swa-pasang. Prestasi substrat SERS nanobintang logam diuji melalui eksperimen kepekaan, kebolehasilan, kestabilan, kebolehgunaan dan kebolehpilihan. Ujian kepekaan substrat menunjukkan bahawa substrat SERS hibrid mempamerkan prestasi terbaik dengan nilai faktor penguat tertinggi iaitu 1.53×104 dan nilai had pengesanan (LOD) terendah iaitu 7.72×10-7 mg/mL. Ujian kebolehasilan juga menunjukkan kemampuan substrat SERS hibrid untuk dihasilkan semula dengan peratusan sisih piawai relatif terendah iaitu pada 5%. Substrat SERS AuNs memberikan prestasi terbaik bagi eksperimen kestabilan. Manakala, untuk eksperimen kebolehgunaan, substrat SERS hibrid berpotensi untuk diguna semula walaupun setelah nanologam dicuci dari permukaan kaca. Ekperimen kebolehpilihan pula menunjukkan kemampuan substrat SERS hibrid untuk mengenal pasti molekul berbeza yang hadir dalam larutan campuran. Hasil kajian menunjukkan bahawa substrat nanobintang logam yang dibangunkan dapat mengesan nitenpyram menggunakan teknik SERS. Campuran AuNs dan AgNs menghasilkan substrat aktif SERS yang stabil serta memberikan peningkatan isyarat SERS yang optimum. Morfologi AgNs dan AuNs yang tajam dan berbucu dapat menguatkan kesan plasmonik melalui penghasilan medan elektromagnet yang kuat pada sekeliling logam. Penyelidikan ini dapat dimanfaatkan dalam sektor keselamatan pemakanan bagi memantau sisa racun perosak pada makanan dengan lebih berkesan dan pantas.