Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Driftstörningar
Det förekommer återkommande driftstörningar på några av sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Impact of solvent choice on SERS sensing: solvent-analyte and solvent-substrate effects for organophosphate and nerve agent detection
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Swedish Defence Research Agency (FOI), Sweden.ORCID-id: 0000-0002-0168-0197
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0009-0002-9248-5748
Swedish Defence Research Agency (FOI), Sweden.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR).ORCID-id: 0000-0002-9835-3263
Visa övriga samt affilieringar
2026 (Engelska)Ingår i: Journal of Physical Chemistry A, ISSN 1089-5639, E-ISSN 1520-5215, Vol. 130, nr 32, s. 6343-6355Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Organophosphate chemicals such as herbicides, pesticides, and nerve agents are harmful even in small amounts, thus requiring methods for rapid ultrasensitive detection. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a leading method for trace-level detection of dissolved chemicals, yet our understanding of the critical influence of the solvent is currently incomplete. Rather than being recognized as a crucial aspect for generating a strong signal enhancement, the solvent is often dismissed as a secondary parameter. This has left the dual impact of solvents on the analyte and SERS substrate properties in relation to SERS largely unexplored. In this work, we evaluated the suitability of common solvents for the detection of nerve agents using SERS on gold nanopillar SERS substrates. Overall, we found large differences in the limit of detection (LOD) between solvents. VX exhibited an LOD of 0.2 ppm in water, compared to 8.7 and 6.3 ppm in ethanol and acetonitrile, respectively, with similar trends for other nerve agents. Dichloromethane and n-hexane were found to be largely ineffective as solvents for SERS in these applications. To explain these differences, we used DFT to model analyte-solvent interactions, showing that high-polarity solvents such as water generate higher electron concentrations in select analyte molecular groups, impacting analyte-substrate interactions. Furthermore, we used Raman mapping, contact angle measurements, and SEM to evaluate solvent-substrate interactions, showing that solvent-dependent capillary forces impact SERS substrate nanogeometry and thus the formation of SERS hotspots. Overall, these results provide insight into the many solvent effects that are relevant to designing future SERS sensing assays.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Chemical Society (ACS), 2026. Vol. 130, nr 32, s. 6343-6355
Nationell ämneskategori
Analytisk kemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-257951DOI: 10.1021/acs.jpca.6c02753ISI: 001839429700001PubMedID: 42593198Scopus ID: 2-s2.0-105047163735OAI: oai:DiVA.org:umu-257951DiVA, id: diva2:2096314
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2025-07708Vetenskapsrådet, 2022-06725Vetenskapsrådet, 2018-06479Tillgänglig från: 2026-08-28 Skapad: 2026-08-28 Senast uppdaterad: 2026-08-28Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(5028 kB)26 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 5028 kBChecksumma SHA-512
fbd1b7ac8b4ea3ea47fd024c95a01f2f4fa737120b2390c5a9fd826e6bbe14a146bf2a4ae6647402f56bb18d91d6fc579554b61269e5a20f9411773c6688f883
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Öberg, RasmusSegervald, JonasAndersson, Magnus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Öberg, RasmusSegervald, JonasAndersson, Magnus
Av organisationen
Institutionen för fysikUmeå Centre for Microbial Research (UCMR)
I samma tidskrift
Journal of Physical Chemistry A
Analytisk kemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 259 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf