Estos hallazgos fueron publicados en la revista Small. . Los investigadores fueron dirigidos por el profesor Huang Zhulin del Instituto de Física del Estado Sólido de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China, junto con investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst.

La dispersión Raman mejorada en superficie (SERS) es un método de detección rápido y no destructivo ampliamente utilizado en diversos campos, incluido el monitoreo de trazas de contaminantes, la seguridad alimentaria, la catálisis química y la identificación de huellas dactilares moleculares. Sin embargo, la mayoría de los materiales SERS de metales nobles son costosos y presentan una estabilidad física y química deficiente, especialmente en condiciones extremas, como altas temperaturas y ambientes fuertemente corrosivos, donde el efecto de mejora de SERS disminuye rápidamente.

En este estudio, los investigadores aprovecharon las características de los boruros de metales de transición, que pueden soportar condiciones extremas como altas temperaturas, ácidos fuertes y bases fuertes, para sintetizar tres polvos cerámicos de boruro de molibdeno (β-MoB, MoB₂ y Mo₂ B₅ ) basado en precursor en fase líquida y reducción carbo/borotérmica.

El rendimiento SERS de estos boruros de molibdeno se evaluó utilizando sondas de rodamina 6G (R6G), y los resultados indicaron que β-MoB exhibe una mejora SERS de cinco órdenes de magnitud que es comparable a las nanopartículas de Au. El excelente rendimiento de mejora de SERS de β-MoB se puede atribuir a su mayor energía de adsorción para las moléculas R6G y a importantes interacciones de carga entre ellas.

Además, los investigadores estudiaron el impacto de las soluciones de ácidos y bases fuertes, así como de la oxidación a alta temperatura, en la actividad SERS de los boruros de molibdeno. Los polvos cerámicos de boruro de molibdeno se sumergieron en soluciones de diferente pH y se oxidaron a 1000 °C durante 30 minutos en una atmósfera de oxígeno. Los resultados de las pruebas indicaron que el efecto SERS de los boruros de molibdeno podría mantenerse bien incluso cuando se exponen a ambientes tan corrosivos y a altas temperaturas.

Este trabajo aclara la metodología de control de fase y el mecanismo de mejora SERS de las cerámicas de boruro de molibdeno, ampliando la gama de selección de materiales activos SERS desde metales nobles y semiconductores hasta materiales cerámicos de temperatura ultraalta, que se espera que se utilicen para la detección y detección óptica en condiciones extremas. entornos.