具有表面增强拉曼散射以及荧光的银纳米树枝晶基底的制备

发布时间：2024-02-29 20:17

　　实现表面增强荧光(SEF)与表面增强拉曼散射(SERS)双功能化基底的关键之一是提高金属表面的热点密度,但是先前工作或热点密度数量不理想、或构筑热点密度手段过于复杂。这里,利用简单的无电沉积技术在硅片表面制备银纳米树枝晶结构,从而有效地提高了电磁场强度和热点密度,使得附近分子活化。通过调节沉积时间,调控银纳米树枝晶结构形貌、尖端密度和尖端间隙,进而实现热点密度和等离子共振吸收峰的调控,优化得到拉曼增强因子和荧光增强因子分别为2630、39.13的双功能基底。

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【部分图文】：

图1不同沉积时间下银纳米树枝晶的SEM图[(a)4min;(b)7min;(c)10min;(d)13min]

无电沉积[15]是银与硅作为阴极和阳极的一个电化学还原反应；两个反应皆在硅的表面发生。图1给出了不同沉积时间（4min、7min、10min、13min）下银纳米树枝晶的SEM图。由图可见，随着时间的增加硅片表面先出现银纳米粒子，银纳米粒子为后续银纳米树生长的“根”，并且由于银的....

图2AgND-F/Si的XRD谱图（a）和不同沉积时间银纳米树枝晶的紫外-可见吸收光谱图（b)

图2(b）为不同沉积时间下银纳米树枝晶的紫外-可见吸收光谱图。由图可见，在硅片上无电沉积银之后，从开始形成的银纳米粒子起，在359nm附近出现银的等离子共振吸收峰；随着沉积时间的增加，银纳米树枝晶结构的等离子共振峰逐渐加强，这是因为银树枝晶逐渐长大，从而增加了其陷光性能；沉积时间....

图3不同沉积时间的银纳米树枝晶结构拉曼光谱图（a）、选取10个不同点进行基底均匀性测试的SERS光谱图（b）、不同浓度R6G溶液的拉曼光谱图（c）和在银纳米树枝晶基底上不同浓度下R6G的SERS光谱的线性拟合图（d)

根据上面的讨论确定沉积时间为10min的样品为最优SERS基底。均一性和灵敏度是SERS基底的重要考察参数。在基底上随机选择10个不同的点进行拉曼测试，其余条件一致。图3(b）为最优基底表面随机10个不同位置的R6G拉曼信号。由图可见，特征峰的差距极小，可以看出该优化SERS基底....

图4R6G溶液的三维荧光光谱（a）和不同沉积时间的银纳米树枝晶结构荧光光谱图（b)

SEF与SERS类似，强烈依赖于基底的材料、形貌、尺寸等因素。在高强度、高密度电磁场作用下，能够加大增强金属纳米结构附近荧光分子的活化几率，从而增强荧光分子的激发效率。选用R6G进行三维荧光光谱测定，结果见图4(a）。由图可见，可由不同激发波长下荧光光谱的荧光强度确定其最佳的激发....

本文编号：3914873