基于表面增强拉曼散射技术的糠醛在复杂油混合物中的直接检测

《Sensors》：SERS-Enabled Direct Detection of Furfural in a Complex Oil Mixture

　　

摘要

糠醛是表征变压器油纸绝缘老化状态的关键指标。传统分析技术（如液相色谱）需要复杂的样品前处理和液-液分离步骤，因此不太适用于油样的快速分析。本研究报道了利用表面增强拉曼光谱（SERS）对复杂油混合物中糠醛进行直接分析的方法。通过使用金属辅助化学蚀刻（MACE）制备的镀金硅纳米线基底，增强了糠醛在油中的微弱振动响应。该具有纹理的金属涂层表面使得糠醛在油混合物中无需吸附富集或化学萃取即可在微升/升（μL/L）水平直接检测到，整个测试过程在1分钟内完成。采用峰解卷积提取1365 cm^?1处的拟合峰面积，该拉曼响应与糠醛浓度之间的关系得到的R² = 0.9910。此外，还进行了温度和压力依赖性测量，以考察它们对主要拉曼峰位置的影响。本工作展示了在复杂液体混合物中快速分析痕量糠醛的方法，并为进一步开展变压器油纸绝缘老化的光谱研究奠定了基础。