zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-415Research Article******СПЕКТРОСКОПИЯ ГИГАНТСКОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ КАК СРЕДСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВSURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING SPECTROSCOPY AS AN ON-SITE RAPID MEASUREMENT TOOL FOR DETECTION OF EXPLOSIVESYuM. .YuM. .noemail@neicon.ruWangJ. .WangJ. .noemail@neicon.ruChenJ. .ChenJ. .noemail@neicon.ruHouJ. .HouJ. .noemail@neicon.ruBeiF. .BeiF. .beifl@njust.edu.cnНанкинский университет науки и техники; Национальный центр по надзору и контролю качества промышленных взрывчатых материаловNanjing, 210094, China201910032020862328(1)-328(7)Copyright © Yu M..., Wang J..., Chen J..., Hou J..., Bei F..., 20202020Yu M..., Wang J..., Chen J..., Hou J..., Bei F...Yu M..., Wang J..., Chen J..., Hou J..., Bei F...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/415

Для обнаружения взрывчатых веществ на следовом уровне с помощью спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) путем сборки наночастиц серебра на обычных стеклянных предметных стеклах сформирована подложка для ГКР. Созданная подложка позволяет осуществлять регулирование горячих точек и их равномерное распределение. С этой подложкой измерено содержание циклотетраметилентетранитрамина, не превышающее 3×10-8 М. Такая подложка для ГКР может также использоваться для обнаружения других взрывчатых веществ, таких как циклотриметилентринитрамин и тринитротолуол.

Detection of explosives, especially on-site rapid detection of trace amount of explosives, is of great concern for homeland security and environmental issues. Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) spectroscopy is demonstrated to enable high sensitivity to detect trace explosives levels. Herein we have assembled silver nanoparticles (AgNPs) on normal glass slides (GS) to form a novel SERS substrate. It is noteworthy that this substrate realizes the regulation of hot spots and its uniform distribution. By using this substrate, cyclotetramethylenetetranitramine (HMX) has been successfully measured to as low as 3×10-8M. Moreover this SERS substrate can also be employed in the detection of other explosives, such as cyclotrimethylenetrinitramine (RDX) and trinitrotoluene (TNT). The advantages including low cost, ultrahigh sensitivity, and facile manipulation of the sample preparation make the SERS spectroscopy a rapid and powerful on-site instrument in trace detection of explosives.

гигантское комбинационное рассеяниеоперативное обнаружениевзрывчатые веществаsurface-enhanced Raman scatteringon-site rapid detectionexplosivesReferencesZ. H. Xu, J. M. Hao, W. Braida, D. Strickland, F. S. Li, X. G. Meng, Langmuir, 27, No. 22, 13773-13779 (2011).Z. H. Xu, J. M. Hao, W. Braida, D. Strickland, F. S. Li, X. G. Meng, Langmuir, 27, No. 22, 13773-13779 (2011).E. M. Witko, W. D. Buchanan, T. M. Korter, J. Phys. Chem. A, 115, No. 44, 12410-12418 (2011).E. M. Witko, W. D. Buchanan, T. M. Korter, J. Phys. Chem. A, 115, No. 44, 12410-12418 (2011).M. R. Leahy-Hoppa, M. J. Fitch, X. Zheng, L. M. Hayden, R. Osiander, Chem. Phys. Lett., 434, No. 4-6, 227-230 (2007).M. R. Leahy-Hoppa, M. J. Fitch, X. Zheng, L. M. Hayden, R. Osiander, Chem. Phys. Lett., 434, No. 4-6, 227-230 (2007).X. P. Pan, K. Tian, L. E. Jones, G. P. Cobb, Talanta, 70, No. 2, 455-459 (2006).X. P. Pan, K. Tian, L. E. Jones, G. P. Cobb, Talanta, 70, No. 2, 455-459 (2006).J. J. Brady, E. J. Judge, R. J. Levis, Rapid Commun. Mass Spectrom., 24, No. 11, 1659-1664 (2010).J. J. Brady, E. J. Judge, R. J. Levis, Rapid Commun. Mass Spectrom., 24, No. 11, 1659-1664 (2010).A. A. Adams, P. T. Charles, J. R. Deschamps, A. W. Kusterbeck, Anal. Chem., 83, No. 22, 8411-8419 (2011).A. A. Adams, P. T. Charles, J. R. Deschamps, A. W. Kusterbeck, Anal. Chem., 83, No. 22, 8411-8419 (2011).N. Cennamo, G. D’Agostino, R. Galatus, L. Bibbo, M. Pesavento, L. Zeni, Sens. Actuators, B, 188, 221-226 (2013).N. Cennamo, G. D’Agostino, R. Galatus, L. Bibbo, M. Pesavento, L. Zeni, Sens. Actuators, B, 188, 221-226 (2013).A. Gingras, J. Sarette, E. Shawler, T. Lee, S. Freund, E. Holwitt, B. W. Hicks, Biosens. Bioelectron., 48, 251-257 (2013).A. Gingras, J. Sarette, E. Shawler, T. Lee, S. Freund, E. Holwitt, B. W. Hicks, Biosens. Bioelectron., 48, 251-257 (2013).H. X. Zhang, A. M. Cao, J. S. Hu, L. J. Wan, S. T. Lee, Anal. Chem., 78, No. 6, 1967-1971 (2006).H. X. Zhang, A. M. Cao, J. S. Hu, L. J. Wan, S. T. Lee, Anal. Chem., 78, No. 6, 1967-1971 (2006).A. M. O’Mahony, J. Wang, Anal. Methods, 5, No. 7, 4296-4309 (2013).A. M. O’Mahony, J. Wang, Anal. Methods, 5, No. 7, 4296-4309 (2013).P. H. B. Aoki, L. N. Furini, P. Alessio, A. E. Aliaga, C. J. L. Constantino, Rev. Anal. Chem., 32, No. 1, 55-76 (2013).P. H. B. Aoki, L. N. Furini, P. Alessio, A. E. Aliaga, C. J. L. Constantino, Rev. Anal. Chem., 32, No. 1, 55-76 (2013).S. Botti, L. Cantarini, A. Palucci, J. Raman Spectrosc., 41, No. 8, 866-869 (2010).S. Botti, L. Cantarini, A. Palucci, J. Raman Spectrosc., 41, No. 8, 866-869 (2010).I. Talian, J. Huebner, J. Raman Spectrosc., 44, No. 4, 536-539 (2013).I. Talian, J. Huebner, J. Raman Spectrosc., 44, No. 4, 536-539 (2013).J. Y. Xu, J. Wang, L. T. Kong, G. C. Zheng, Z. Guo, J. H. Liu, J. Raman Spectrosc., 42, No. 9, 1728-1735 (2011).J. Y. Xu, J. Wang, L. T. Kong, G. C. Zheng, Z. Guo, J. H. Liu, J. Raman Spectrosc., 42, No. 9, 1728-1735 (2011).K. Kneipp, Y. Wang, R. R. Dasari, M. S. Feld, B. D. Gilbert, J. Janni, J. I. Steinfeld, Spectrochim. Acta, A, 51, No. 12, 2171-2175 (1995).K. Kneipp, Y. Wang, R. R. Dasari, M. S. Feld, B. D. Gilbert, J. Janni, J. I. Steinfeld, Spectrochim. Acta, A, 51, No. 12, 2171-2175 (1995).S. S. R. Dasary, A. K. Singh, D. Senapati, H. T. Yu, P. C. Ray, J. Am. Chem. Soc., 131, No. 38, 13806-13812 (2009).S. S. R. Dasary, A. K. Singh, D. Senapati, H. T. Yu, P. C. Ray, J. Am. Chem. Soc., 131, No. 38, 13806-13812 (2009).S. Ben-Jaber, W. J. Peveler, R. Quesada-Cabrera, C. W. O. Sol, I. Papakonstantinou, I. P. Parkin, R. Soc. Chem., 9, 16459-16466 (2017).S. Ben-Jaber, W. J. Peveler, R. Quesada-Cabrera, C. W. O. Sol, I. Papakonstantinou, I. P. Parkin, R. Soc. Chem., 9, 16459-16466 (2017).F. A. Calzzani Jr., R. Sileshia, A. Kassu, J. M. Taguenang, A. Chowdhury, A. Sharma, P. B. Ruffin, C. Brantley, E. Edwards, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng., 6945, 69451O-1-69451O-9 (2008).F. A. Calzzani Jr., R. Sileshia, A. Kassu, J. M. Taguenang, A. Chowdhury, A. Sharma, P. B. Ruffin, C. Brantley, E. Edwards, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng., 6945, 69451O-1-69451O-9 (2008).N. A. Hatab, G. Eres, P. B. Hatzinger, B. H. Gu, J. Raman Spectrosc., 41, No. 10, 1131-1136 (2010).N. A. Hatab, G. Eres, P. B. Hatzinger, B. H. Gu, J. Raman Spectrosc., 41, No. 10, 1131-1136 (2010).S. Lal, N. K. Grady, J. Kundu, C. S. Levin, J. B. Lassiterde, N. J. Halas., Chem. Soc. Rev., 37, No. 5, 898-911 (2008).S. Lal, N. K. Grady, J. Kundu, C. S. Levin, J. B. Lassiterde, N. J. Halas., Chem. Soc. Rev., 37, No. 5, 898-911 (2008).L. D. Qin, S. L. Zou, C. Xue, A. Atkinson, G. C. Schatz, C. A. Mirkin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, No. 36, 13300-13303 (2006).L. D. Qin, S. L. Zou, C. Xue, A. Atkinson, G. C. Schatz, C. A. Mirkin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, No. 36, 13300-13303 (2006).H. Wang, C. S. Levin, N. J. Halas, J. Am. Chem. Soc., 127, No. 43, 14992-14993 (2005).H. Wang, C. S. Levin, N. J. Halas, J. Am. Chem. Soc., 127, No. 43, 14992-14993 (2005).D. K. Lim, K. S. Jeon, H. M. Kim, J. M. Nam, Y. D. Suh, Nat. Mater., 9, No. 1, 60-67 (2010).D. K. Lim, K. S. Jeon, H. M. Kim, J. M. Nam, Y. D. Suh, Nat. Mater., 9, No. 1, 60-67 (2010).P. C. Lee, D. Meise, J. Phys. Chem., 86, No. 17, 3391-3395 (1982).P. C. Lee, D. Meise, J. Phys. Chem., 86, No. 17, 3391-3395 (1982).K. D. Zoha, M. K. Stenstrom, Water Res., 36, No. 5, 1331 (2002).K. D. Zoha, M. K. Stenstrom, Water Res., 36, No. 5, 1331 (2002).H. V. Brand, R. L. Rabie, D. J. Funk, I. Diaz-Acosta, P. Pulay, T. K. Lippert, J. Phys. Chem. B, 106, No. 41, 10594-10604 (2002).H. V. Brand, R. L. Rabie, D. J. Funk, I. Diaz-Acosta, P. Pulay, T. K. Lippert, J. Phys. Chem. B, 106, No. 41, 10594-10604 (2002).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.