介孔SiO2薄膜與金銀合金薄膜相結合材料

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介孔SiO2薄膜與金銀合金薄膜相結合材料
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介孔SiO2薄膜與金銀合金薄膜相結合材料

產品描述：通過對涂布在金銀合金薄膜表面的硅基凝膠膜進行高溫熱處理次制備出均勻的大面積表面拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底.利用掃描電子顯微鏡觀測到由硅基凝膠膜經高溫脫模形成的介孔二氧化硅薄膜具有表面開口結構,基底的X射線能量色散(EDX)譜揭示了高溫熱處理引起金銀合金薄膜中的銀原子流失,從而導致薄膜的納米構造.通過測試基底對Nile blue(NB)和Crystal violet(CV)拉曼活性分子的SERS光譜,觀測到在玻璃襯底與50 nm厚的金銀合金薄膜之間插入20 nm厚金薄膜能夠基底的SERS因子.測試了基底在水溶液樣品(50 nmol·L-1 CV)中的浸漬時間對SERS信號的影響,結果指出SERS信號隨浸漬時間的增加而并在30min后穩定,15 min浸漬時間對應的SERS信號強度其穩定值的85%.比對實驗指出CV的SERS光譜與其溶液的常規拉曼光譜的峰位*一致,揭示了介孔二氧化硅薄膜能夠阻止SERS基底的金屬成份對待測分子拉曼指紋譜的干擾.實驗還證明了這種SERS基底對水溶液中NB的探測下限可達1 nmol·L-1.

Uniform large-area and high-performance surface enhanced Raman scattering(SERS) substrates were prepared for the first time by using a simple three-step method. The method contains sputtering deposition of an Au Ag alloy layer on the glass sheet and subsequent dip-coating of a sol-gel copolymer-templated silica film on the alloy layer and finally thermal treatment of the double-layer coated glass sheet in air at 450 ℃ for several hours. The thermal treatment leads to formation of the mesoporous silica(MS) film. The scanning electron microscope images show that the top layer of MS has the open-pore structure that facilitates rapid diffusion of small molecules into the film. The energy dispersive X-ray(EDX) spectroscopy analyses indicate that the thermal treatment of the substrate results in the loss of Ag atoms in the Au Ag alloy film accompanied with the nanostructure formation in the film. The systematic measurements of SERS spectra for Nile blue(NB) and Crystal violet(CV) demonstrate that the insertion of a 20-nm-thick gold layer between the glass sheet and a 50-nm-thick Au Ag alloy film can effectively increase the SERS enhancement factor of the substrate. Dependence of the SERS signal on the substrate immersion time was investigated with an aqueous solution of 50 nmol?L-1 CV, and the findings indicate that the intensity of SERS signal increases with increasing the immersion time up to 30 min after which the signal becomes stable. The SERS signal intensity detected 15 min after immersion is 85% of its stable value. The position of each peak in the SERS spectrum for the adsorbed CV molecules is perfectly identical to that in the conventional Raman spectrum obtained with the aqueous CV solution, giving a sign that the MS film enables to prevent the metal from interfering the positions of SERS peaks. The experimental results demonstrate that such novel SERS substrates have the detection limit of 1 nmol?L-1 NB.

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