Synergistic Redox of Dual-Shaped Silver Nanostructures for Highly Selective Sensing of Hydrogen Peroxide

กลุ่มวิจัยของ ผศ.ดร.มนพิชา ศรีสะอาด ได้พัฒนาเซ็นเซอร์รูปแบบใหม่สำหรับตรวจวัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โดยอาศัยกลไกการโต (growth-based strategy) ของอนุภาคนาโนเงิน โดยเซ็นเซอร์ประกอบด้วยอนุภาคนาโนเงินที่มีรูปร่างต่างกัน 2 ชนิด คือ ซิลเวอร์นาโนสเฟียร์ (silvernanospheres, AgNSs) กับซิลเวอร์นาโนปริซึมที่หุ้มด้วยซิเตรต (citrate-capped silvernanoprisms, citrate-capped AgNPrs) เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีสมบัติเฉพาะที่สามารถออกซิไดซ์อนุภาคนาโนเงินและยังสามารถรีดิวซ์ไอออนของเงินได้ ทำให้สามารถพัฒนาเซ็นเซอร์ AgNSs/AgNPrs ที่มีความจำเพาะสูงสำหรับการตรวจวัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะออกซิไดส์ AgNSs เกิดเป็นซิลเวอร์ไอออน ซึ่งจะถูกรีดิวซ์โดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เกิดเป็นโลหะเงินซึ่งจะมาเกาะบน AgNPrs เนื่องจาก AgNPrs ถูกหุ้มด้วยซิเทรต ทำให้การโตของ AgNPrs จะเกิดเฉพาะด้านข้าง ทำให้ AgNPrs มีขนาดที่ใหญ่ขึ้น ส่งผลให้สเปกตรัมเกิดการเลื่อนไปทางสีแดง (red shift) และการเพิ่มขึ้นของค่าการดูดกลืนแสง (absorbance) ของแถบอินเพลนไดโพลพลาสมอนเรโซแนนซ์ (in-plane dipole plasmon resonance, IPDPR) ดังนั้นจะเห็นการเปลี่ยนสีของเซ็นเซอร์จากสีเหลือง สีส้ม สีแดง สีม่วง และสีน้ำเงิน ทำให้การตรวจวัดด้วยตาเปล่าทำได้ง่าย รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น