脉冲激光沉积金纳米阵列修饰聚四氟乙烯：高效等离子体传感器用于食品杀菌剂检测

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Pulsed Laser Deposited Gold Nanoarrays on Polytetrafluoroethylene as Efficient Plasmonic Sensors for Food Fungicide Detection

本研究针对食品中痕量杀菌剂原位检测难题，开发了基于脉冲激光沉积（PLD）技术的金纳米阵列（Au）修饰聚四氟乙烯（PTFE）柔性表面增强拉曼光谱（SERS）传感器。通过调控激光脉冲数（NLP）优化等离子体热点密度，实现在5000 NLP时最高增强效果，对邻苯基苯酚（OPP）的检测限达皮摩尔级，并在苹果表面实际检测中展现高回收率（95%-117%），为食品污染物快速检测提供高灵敏、可重复的解决方案。

　　

通过脉冲激光沉积（PLD）技术，研究人员在聚四氟乙烯（PTFE）薄膜上制备了高度有序的金纳米阵列（Au），通过调控激光脉冲数（N_LP）精确调节纳米阵列的形貌与等离子体增强性能。实验发现，当N_LP为5000时，金纳米阵列产生的热点密度和粒子间距达到最优平衡，使传感器呈现最强的表面增强拉曼光谱（SERS）活性。与高表面能聚合物（如聚碳酸酯）相比，低表面能的PTFE基底更能促进金纳米阵列的均匀分布与信号稳定性。

该传感器在重复性测试中表现出色，点对点信号相对标准偏差仅为12%，且连续使用5次后仍保持功能完整。在实际应用层面，研究团队成功实现了水果表面痕量杀菌剂邻苯基苯酚（OPP）的原位检测，灵敏度高达皮摩尔级别。在苹果表面进行的模拟检测中，微摩尔、纳摩尔和皮摩尔浓度水平的OPP回收率分别为117%、95%和105%，证实了该方法在复杂实际场景中的可靠性。这项技术为食品 adulterant（掺杂物）的高灵敏、可重复检测提供了新型柔性传感平台。