综述或非传感器论文 2008 非传感器论文

Electroless silver coating of rod-like glass particles.

Ultramicroscopy Moon JH, Kim KH, Choi HW, Lee SW, Park SJ
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组成图示

Electroless silver coating of rod-lik... 传感器构成示意图

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传感器类型

综述或非传感器论文

检测对象

无:未报道被测物;样品基质为棒状玻璃颗粒/银玻璃复合粉末。

检测原理

本文并非传感检测,而是无电银镀覆材料制备。其核心机制为化学还原沉积:玻璃棒颗粒经HF清洗和蚀刻后,浸入SnCl2/HCl溶液进行敏化,Sn2+吸附于玻璃表面;随后在氨性AgNO3无电镀液中加入抗坏血酸等还原体系,表面Sn2+被氧化为Sn4+,Ag+被还原为Ag0并在玻璃表面成核生长,形成连续银层。银层厚度与表面电阻受Sn敏化浓度和初始银负载控制:Sn不足时覆盖不完全,Sn过量或银负载过高时银颗粒聚集、镀层变厚且不均匀,导致电阻升高。FIB截面直接测量厚度,SEM/AFM观察形貌与粗糙度,表面电阻反映导电性。

检测灵敏度

无:原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。

效应效果

论文未报告选择性、抗干扰、稳定性、重现性、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的对比。主要性能为导电性与镀层均匀性:表面电阻随SnCl2浓度和初始银负载变化,在约1 mol/L SnCl2与20%银负载附近出现较低值;作者结论给出最佳条件为2 mol/L Sn和20%银负载,获得约46 nm均匀光滑银层。AFM显示20%银负载的均方根粗糙度Rq为4.46 nm,低于5%银负载的8.02 nm,说明镀层更致密。FIB直接测厚证实厚度可控。作者认为该低密度银包覆玻璃颗粒可用于EMI屏蔽导电填料,厚度控制方法也可用于SPR生物传感器材料制备。

传感器的构成

  • 基底/换能器电极:未报道;本文基底为棒状玻璃颗粒(glass fiber),非传感换能器。
  • 纳米材料修饰层:无电沉积银(Ag)层,厚度约46 nm,提供导电性与潜在SPR界面。
  • 识别元件:未报道;无抗体、适配体、酶、DNA探针或MIP。
  • 信号标记物:未报道;无荧光、电化学或SPR标记物。
  • 封闭剂:未报道;无BSA、酪蛋白等封闭处理。
  • 电子供体:未报道;无电化学电子供体或酶促底物。

中文摘要

本文报道了棒状玻璃颗粒的无电银镀覆工艺,并制备了银–玻璃复合粉末,以赋予原本不导电的玻璃颗粒导电性。随着电子与通信产品增多,电磁干扰(EMI)屏蔽需求增加,金属银具有优良导电性但成本高,玻璃具有轻质、耐腐蚀和可设计性,因此银包覆玻璃颗粒有望作为导电无机填料用于EMI屏蔽材料;同时,可控厚度的银层也可用于表面等离子共振(SPR)等生物传感器材料制备。研究采用多步湿化学流程,包括清洗、蚀刻、SnCl2敏化、无电银镀覆和干燥,并通过扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束显微镜(FIB)、原子力显微镜(AFM)及表面电阻测量对镀层进行表征。结果表明,Sn敏化浓度和初始银负载显著影响镀层均匀性与表面电阻;FIB可直接测定银层厚度,有助于优化镀覆条件。在2 mol/L Sn敏化和20%银负载条件下,可获得厚度约46 nm的均匀光滑银层。

英文摘要

An electroless silver coating of rod-like glass particles was performed and silver glass composite powders were prepared to impart electrical conductivity to these non-conducting glass particles. The low density Ag-coated glass particles may be utilized for manufacturing conducting inorganic materials for electromagnetic interference (EMI) shielding applications and the techniques for controlling the uniform thickness of silver coating can be employed in preparation of biosensor materials. For the surface pretreatment, Sn sensitization was performed and the coating powders were characterized by scanning electron microscopy (SEM), focused ion beam microscopy (FIB), and atomic force microscopy (AFM) along with the surface resistant measurements. In particular, the use of FIB technique for determining directly the Ag-coating thickness was very effective on obtaining the optimum conditions for coating. The surface sensitization and initial silver loading for electroless silver coating could be found and the uniform and smooth silver-coated layer with thickness of 46 nm was prepared at 2 mol/l of Sn and 20% silver loading.

关键词

无电镀银玻璃颗粒银包覆表面电阻聚焦离子束电磁屏蔽