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    奈米複合材料局部表面電漿共振光纖毛細管偵測器的發展與應用
    (2017) 黎育蕙; Li, Yu-Huei
    在光纖毛細管（FOCap）內塗佈奈米複合材料，透過局部表面電漿共振（LSPR）量測揮發性有機化合物（VOCs）之含量，並成功串聯氣相層析儀（GC）做為氣相層析偵測器。為了使偵測器能夠應用於微小化氣相層析系統，本研究使用低功率的發光二極體（LED）搭配鎖相放大器（LIA）增強光電二極體之訊號。在FOCap中分別塗佈受中孔洞二氧化矽保護的奈米金粒子複合材料（SiO2@AuNPs）和受碳鏈保護的奈米金粒子於多孔聚合物內（C12-AuNPs@poly(GMA-EDMA)）作為感測材料，使用光譜儀測量LSPR吸收光譜，光譜的變化量足以偵測VOCs且吸脫附時間不會過長，兩種材料皆有當作GC偵測器的潛力。SiO2@AuNPs光纖毛細管偵測器對於常見的VOCs皆有良好的靈敏度，尤其對於極性較高之化合物偵測感度更佳。分析物極性不同，SiO2@AuNPs毛細管偵測器對其吸附作用力亦不相同，因此每個化合物都有不同的偵測下限（LOD），範圍介於2.56-274.4 ng，雖然對極性化合物有良好的偵測下限，但在再現性測試的實驗中發現回收率及再現性表現不如預期。為了使光纖毛細管偵測器能夠應用於微小化GC系統，使用放光範圍落在奈米複合材料LSPR範圍的LED作為光源並以光電二極體擷取訊號。在LED光徑上放置光束斷續器改善雜散光的干擾，搭配LIA以增強光電二極體的訊號，C12-AuNPs@poly(GMA-EDMA)光纖毛細管偵測器在此實驗裝置下有更好的偵測表現，最低的偵測下限為4.2 ng （左旋檸烯），本研究成功開發具低功率、高表現性等優點的微小化GC偵測器。