Sejajar Secara Kimiawi Etched Silver Nanowire Monolayer sebagai Substrat Hamburan Raman yang Ditingkatkan Permukaannya
Abstrak
Kawat nano perak (AgNWs) diukir secara kimia untuk meningkatkan kekasaran permukaan secara signifikan dan kemudian dirakit sendiri pada antarmuka cairan/gas melalui metode perakitan antarmuka untuk mendapatkan film kawat nano perak yang tergores secara kimia. Film kawat nano perak buatan digunakan sebagai substrat hamburan Raman (SERS) yang ditingkatkan permukaannya. Morfologi dan karakteristik plasmon substrat diselidiki menggunakan beberapa metode pengukuran. Kinerja substrat buatan diukur menggunakan rhodamin B sebagai probe. Batasan deteksi bisa serendah 10
−11
M. Sifat plasmonik yang sangat meningkat dikaitkan dengan kopling cahaya yang efisien dan peningkatan medan elektromagnetik yang lebih besar. Kumpulan baru substrat SERS dari AgNW yang tergores secara kimia diyakini penting untuk aplikasi penginderaan SERS yang efisien, homogen, dan ultrasensitif.
Latar Belakang
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) telah menerima banyak perhatian selama bertahun-tahun sebagai teknik analitik yang sensitif, cepat, dan non-invasif dalam mendeteksi molekul [1,2,3]. Sinyal Raman dari molekul dapat ditingkatkan beberapa kali lipat, terutama ketika molekul berada dalam ukuran khas area peningkatan medan, yang disebut hot spot, yang biasanya terletak di dekat tepi tajam, permukaan kasar, atau persimpangan. antara objek berukuran nanometer yang digabungkan.
Kawat nano perak (AgNWs) adalah kandidat SERS yang ideal untuk area permukaan yang luas dan kristalinitas tinggi [4, 5]. Namun, SERS hot spot terbatas pada ujung kawat nano [6]. Karena fakta bahwa hot spot SERS terbatas pada area kecil tetapi mendominasi intensitas SERS keseluruhan substrat, distribusi intensitas SERS dalam substrat SERS ditemukan tidak homogen, sehingga membatasi aplikasi mereka sebagai platform penginderaan yang dapat direproduksi dan ultrasensitif.
Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika dua kawat nano sangat dekat satu sama lain, medan elektromagnetik di daerah celah antara nanopartikel meningkat secara drastis. Banyak model komputasi telah memperkirakan bahwa medan elektromagnetik (EM) besar terlokalisasi di persimpangan antara struktur logam [7, 8]. Tao dan Yang [9] membuat film selaras dari kawat nano perak dan mengukur intensitas Raman dari molekul probe. Ketergantungan yang diamati pada arah polarisasi mengkonfirmasi prediksi teoretis bahwa bidang EM besar terlokalisasi di interstisial antara kawat nano yang berdekatan. Susunan kawat nano Ag dapat dengan mudah diperoleh dengan metode perakitan, termasuk Langmuir-Blodgett [10, 11], perakitan lapis demi lapis [12, 13], medan eksternal [14,15,16], cair-cair antarmuka [17, 18], dan seterusnya. Menggabungkan sederhana, hasil tinggi, dan keteraturan orientasi yang baik, metode ini digunakan untuk mengatur ukuran celah nanopartikel. Ketika nanopartikel saling berdekatan, medan elektromagnetik di daerah celah antara pasangan nanopartikel meningkat secara drastis [19].
Untuk lebih meningkatkan jumlah hot spot SERS, banyak upaya telah difokuskan pada pengerasan permukaan AgNWs, termasuk deposisi logam langsung, etsa kimia [20], dan dekorasi kawat nano dengan nanopartikel logam kecil ke AgNWs [21, 22]. Metode ini telah terbukti efektif dalam meningkatkan hot spot aktif di sepanjang sumbu longitudinal Ag nanowire. Lu dkk. [23] mengungkapkan etsa fotokimia yang dimediasi plasmon permukaan di hadapan probe Raman. Perubahan morfologi skala nano pada permukaan AgNW dapat dihasilkan, menghasilkan peningkatan dramatis intensitas hamburan Raman. Goh dkk. [20] telah berhasil menghasilkan kawat nano Ag yang dikasar menggunakan metode etsa kimia. Pemetaan SERS kawat nano tunggal menunjukkan bahwa kawat nano tergores menunjukkan faktor peningkatan SERS ~ 10
4
, sedangkan kawat nano Ag yang disintesis hanya menunjukkan sinyal SERS terbatas di ujungnya. Hasilnya membuktikan keuntungan dari kawat nano yang digores secara kimia, dan kawat nano yang digores secara kimia lebih cocok daripada kawat nano yang disintesis untuk substrat SERS. Namun, banyak penelitian yang berfokus pada hamburan Raman nanowire tunggal atau AgNWs yang kasar rusak; ada sedikit literatur yang melaporkan permukaan yang selaras dengan kawat nano perak kasar sebagai substrat SERS sejauh ini. Selanjutnya, ketika kawat nano sangat dekat satu sama lain, medan elektromagnetik di daerah celah antara nanopartikel meningkat secara drastis [24]. Di sini, kami menyajikan monolayer AgNW yang tergores secara kimia sebagai substrat SERS menggunakan etsa kimia dan metode perakitan antarmuka tiga fase. Substrat yang dihasilkan digunakan untuk mendeteksi rhodamin B (RB) dengan sensitivitas yang menakjubkan (10
−11
M). Pengukuran berulang menunjukkan reproduktifitas yang sangat baik dari substrat SERS. Standar deviasi relatif dalam intensitas SERS dibatasi hanya sekitar 12%. Jenis substrat baru memberikan kinerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan AgNW yang disintesis. Temuan ini dapat berkontribusi pada desain substrat SERS yang baru dan efisien.
Materi
AgNO3 (99,8%, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.), rhodamin B, poli(vinilpirolidon) (PVP, berat molekul rata-rata 58.000), dan tembaga(II) klorida dihidrat dibeli dari Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd Etilen glikol (EG), larutan 30% perhidrol, dan larutan amonia pekat 25% dibeli dari Tianjin Yong Da Chemical Reagent Co., Ltd. Semua bahan kimia memiliki tingkat analitik dan digunakan tanpa pemurnian lebih lanjut. Air deionisasi Milli-Q (resistivitas> 18.0 MΩ·cm
−1
) digunakan untuk semua persiapan.
Metode
Sintesis Kawat Nano Ag
Dalam sintesis tipikal, EG (100 mL) ditambahkan ke labu alas bulat leher tiga dan dipanaskan pada suhu 160 °C selama 1 jam. Kemudian, 1,5 mL 4 mM tembaga(II) klorida dihidrat dalam EG disuntikkan ke dalam EG yang dipanaskan. Setelah 15 menit, 30 mL larutan PVP 0,4 M dalam EG ditambahkan dengan cepat ke reaktor di atas. Menggunakan pompa jarum suntik, 30 mL AgNO 0,2 M3 disuntikkan dengan kecepatan 1,5 mL menit
−1
di bawah kondisi pengadukan elektromagnetik. Reaksi dibiarkan berlanjut selama sekitar 30 menit sampai larutan berubah menjadi abu-abu buram, yang menunjukkan pembentukan kawat nano Ag. Campuran reaksi dibiarkan dingin, dicuci berturut-turut dengan aseton dan air dua kali untuk menghilangkan nanopartikel Ag dan kelebihan PVP dan EG, kemudian didispersikan dalam etanol.
Etsa Kawat Nano Ag
Amonium hidroksida dan 30% hidrogen peroksida (9/1 v /v ) dipilih sebagai etsa. Larutan etsa selalu baru disiapkan dan disimpan di atas es, dan semua eksperimen etsa dilakukan dalam penangas air es. Sejumlah tertentu etsa disuntikkan ke dalam larutan berair PVP 4,5 mL (1 mg mL
−1
), dan volumenya masing-masing adalah 200, 300, dan 400 μL. Di bawah pengadukan yang kuat, 500 μL AgNWs pada konsentrasi 5 mg mL
−1
disuntikkan dengan cepat di bawah pengadukan yang kuat. Solusinya segera berubah warna dan menghasilkan gas; reaksi berjalan hingga selesai dalam hitungan detik dan dibiarkan bertahan selama 5 menit lagi.
Fabrikasi Substrat Ag Nanowire Aligned
Lima mililiter suspensi berair dari AgNWs yang disintesis atau tergores ditambahkan ke permukaan cair 25 mL kloroform dalam bejana kaca. Sebuah antarmuka terbentuk di antara dua cairan yang tidak dapat bercampur. Satu mililiter aseton ditambahkan dengan hati-hati dan tetes demi tetes ke dalam campuran. Beberapa menit kemudian, permukaan seperti cermin yang berkilauan muncul. Film Ag nanowire yang dipesan kemudian dipindahkan ke chip silikon. Sampel film kawat nano perak yang digores secara kimia diberi label sebagai S0, S1, S2, dan S3 yang sesuai dengan jumlah etsa masing-masing 0, 200, 300, dan 400 μL.
Karakterisasi
Morfologi sampel diamati dengan SEM (JEOL, JSM-7001F, Jepang) dan AFM (JEOL JSM-7600F, Bruker). Spektrum serapan UV-vis diperoleh dengan menggunakan spektrofotometer UV-vis (UV 2450, Shimadzu). Struktur kristal dikarakterisasi dengan difraksi sinar-X (XRD) (X’Pert Powder, Holland) dengan garis Cu-Kα (λ = 0.15405 nm) pada sudut Bragg yang berkisar antara 30° dan 90°.
Spektroskopi Raman
Spektrum SERS diperoleh dengan menggunakan spektroskopi laser Raman (HORIBA Jobin Yvon) yang dilengkapi dengan Ar
+
1,7 mW laser ion menggunakan cahaya 633 nm sebagai radiasi eksitasi. Diameter titik sinar laser hampir 1 μm. Waktu akuisisi data adalah 20 dtk untuk satu akumulasi. RB dipilih sebagai molekul probe. 0,02 mL larutan berair RB diteteskan ke 7 × 7 mm
2
substrat dan tersebar ke area berbentuk lingkaran. Metode preparasi sampel yang sama digunakan untuk semua konsentrasi RB yang berkisar antara 10
−7
sampai 10
−11
mol L
−1
. Dalam eksperimen kami, area bentuk lingkaran yang tersebar adalah sekitar 65 mm
2
, yang kemudian dikeringkan di bawah kondisi sekitar sebelum pengujian. Misalkan molekul RB terdistribusi secara merata di area melingkar. Jumlah molekul yang berkontribusi dalam menghasilkan sinyal Raman kurang dari 10, ketika konsentrasi RB adalah 10
−11
mol L
−1
. Evaluasi reproduktifitas dilakukan pada enam titik yang dipilih secara acak dari tiga substrat SERS. Pita Raman dari wafer silikon pada 520 cm
−1
digunakan untuk mengkalibrasi spektrometer. Perlu dicatat bahwa waktu akumulasi dan kekuatan laser adalah sama untuk semua spektrum Raman.
Hasil dan Diskusi
Investigasi Fabrikasi dan Morfologi
Proses fabrikasi secara skema diilustrasikan pada Gambar. 1, berisi etsa, penyelarasan pada antarmuka, dan pemindahan ke substrat. Kawat nano Ag disiapkan dengan metode poliol menurut literatur dengan sedikit modifikasi [25]. Kawat nano Ag yang disintesis menunjukkan permukaan yang halus dan diameter yang seragam di seluruh panjang kawat nano Ag. Panjang dan diameter rata-rata kawat nano Ag yang disintesis masing-masing adalah 19,5 m dan 120 nm. Gambar 2a menunjukkan kawat nano perak dengan permukaan halus sejajar satu sama lain, membentuk kontak dekat, dan memiliki struktur yang sangat tersusun. Beberapa interval besar dan struktur multilayer mungkin disebabkan selama transfer film dari antarmuka ke substrat. Permukaan AgNWs di S1 (Gbr. 2b) sedikit kasar, dan diameternya tidak berubah secara signifikan. Kemiringan yang jelas muncul di permukaan AgNWs di S2 (Gbr. 2c), sedangkan diameter AgNWs yang tergores tumbuh lebih kecil, dan karakteristik anisotropik AgNWs masih dipertahankan. Kurva pada permukaan sepanjang AgNWs menjadi lebih jelas, memiliki morfologi serupa dari nanoscrews [26], dan diameter dan panjang AgNWs semakin berkurang di S3 (Gbr. 2d). Disarankan bahwa morfologi permukaan AgNWs sensitif terhadap jumlah larutan etsa.
Ilustrasi skema proses fabrikasi substrat
Gambar SEM rakitan sendiri yang disintesis (a ) dan menggores film kawat nano Ag pada permukaan wafer silikon menggunakan 200 μL (b ), 300 μL (c ), dan 400 μL (hari ) 9:1 larutan etsa amonia-ke-hidrogen peroksida
Kekasaran Permukaan Kawat Nano Perak
Mikroskop gaya atom diadopsi untuk menyelidiki perubahan kekasaran permukaan kawat nano perak sebelum dan sesudah etsa. Gambar 3 menunjukkan gambar AFM representatif dari kawat nano Ag yang disintesis dan digores. Perbedaan morfologi antara dua jenis kawat nano terlihat jelas. Permukaan kawat nano yang disintesis (Gbr. 3a) halus sedangkan permukaan AgNW yang tergores (Gbr. 3b) menjadi kasar dan muncul fluktuasi tinggi yang besar. Hal ini sesuai dengan pengamatan dari SEM. Gambar 3c menunjukkan profil tinggi kedua jenis kawat nano yang disebutkan di atas. Diameter kawat nano hasil sintesis tampak konsisten sekitar 102 nm dengan variasi ketinggian dalam 0,5 nm. Untuk AgNW yang tergores, diameter rata-rata dikurangi menjadi hampir 79 nm dan dengan perkiraan perbedaan ketinggian 10,8 nm. Etsa telah menghilangkan sejumlah besar atom perak dari AgNW awal, menghasilkan penurunan radius yang cukup besar dan peningkatan kekasaran. Karena ada variasi diameter di antara kawat nano perak yang disintesis poliol, beberapa kawat nano diukur untuk mendapatkan hasil rata-rata. Diameter rata-rata kawat nano perak tunggal versus perbedaan ketinggian diplot pada Gambar. 2d. Diameter rata-rata kawat nano hasil sintesis adalah 114 nm, sedangkan untuk kawat nano tergores, diameter rata-rata adalah 84 nm. Statistik ini dengan jelas menunjukkan pengurangan diameter pada proses etsa kimia. Dari y -sumbu, jelas bahwa perbedaan ketinggian antara kedua jenis kawat nano meningkat dari 0,3 menjadi 6,8 nm. Perbedaan ketinggian kawat nano hasil sintesis hampir dapat diabaikan, sedangkan untuk kawat nano tergores, perbedaan ketinggian lebih besar. Ringkasan perbedaan diameter dan tinggi beberapa kawat nano dari kedua jenis kawat nano menunjukkan bahwa proses etsa kimia berkontribusi terhadap perubahan signifikan pada diameter dan kekasaran permukaan kawat nano Ag.
Gambar ketinggian AFM dari kawat nano Ag yang disintesis (dilambangkan sebagai AgNW dalam gambar) (a ) dan kawat nano Ag yang tergores secara kimia (dilambangkan sebagai E-AgNWs, jumlah etsa adalah 300 μL) (b ), profil ketinggian penampang AFM (c ), dan plot diameter rata-rata versus perbedaan tinggi dari kawat nano Ag yang disintesis dan digores secara kimia (d )
Sifat resonansi plasmon permukaan (SPR) sangat sensitif terhadap modifikasi bentuk dan ukuran. Sifat SPR juga dikarakterisasi melalui spektrum UV-vis (Gbr. 4). Untuk AgNWs yang disintesis, dua puncak plasmon yang signifikan diamati pada 377 dan 351 nm dan masing-masing berhubungan dengan resonansi plasmon transversal dan eksitasi resonansi quadrupole dari kawat nano [27]. Namun, untuk AgNW yang tergores, hanya satu puncak plasmon permukaan luas yang diamati pada ~ 370 nm. Puncak di dekat 350 nm berangsur-angsur menghilang, dan puncak resonansi plasmon melintang dari kawat nano menunjukkan sedikit bergeser ke bawah dari 377 menjadi 370 nm. Lebar penuh pada setengah maksimum menjadi lebih besar dengan peningkatan etsa. Fakta ini dapat dikaitkan dengan peningkatan kekasaran permukaan dan penurunan diameter AgNWs.
Spektrum kepunahan UV-vis yang dinormalisasi untuk larutan berair Ag nanowire yang disintesis dan tergores secara kimia dengan jumlah agen etsa yang berbeda. E200, E300, dan E400 adalah singkatan dari kawat nano Ag yang tergores secara kimia masing-masing dengan etsa 200, 300, dan 400 μL
Kristallinitas
Gambar 5 menunjukkan sifat kristalinitas massal dari AgNW yang disintesis dan digores dengan spektroskopi XRD. Kedua pola XRD memiliki lima puncak difraksi yang berbeda pada 38,15 °, 44,60 °, 64,41 °, 77,71 °, dan 81,58 °, sesuai dengan (111), (200), (220), (311), dan (222) bidang kristal, masing-masing. Posisi lima puncak difraksi sangat konsisten satu sama lain, dan mereka bertepatan dengan puncak karakteristik untuk struktur fcc perak menurut file kartu JCPDS no. 4-783. Puncak difraksi AgNW yang tergores tidak memiliki perubahan yang mencolok, yang menunjukkan bahwa struktur fcc dipertahankan setelah etsa kimia.
Pola XRD dari kawat nano Ag yang disintesis dan diukir secara kimia
Evaluasi Substrat
Pengukuran SERS dilakukan untuk membandingkan intensitas SERS dari substrat monolayer rakitan sendiri dari kawat nano Ag yang disintesis dan dikasar menggunakan RB sebagai molekul probe. Spektrum yang sesuai dikumpulkan pada Gambar. 6a. Ketika konsentrasi larutan RB adalah 10
−7
M, posisi puncak spektrum Raman sama dengan substrat yang berbeda. Pita Raman diamati pada 920, 1110, 1210, 1260, dan 1330 cm
−1
, yang masing-masing terkait dengan regangan C-H, regangan C-H, regangan C-H dalam bidang, regangan C-C aromatik, dan regangan C-C aromatik. Dapat dilihat bahwa posisi puncak dipertahankan konstan pada substrat yang berbeda. Sedangkan sinyal Raman dari monolayer perak nanowire tergores lebih kuat daripada yang dari substrat monolayer perak nanowire as-disintesis, intensitas puncak secara bertahap ditingkatkan dengan peningkatan etchant. Peningkatan Raman konsisten dengan peningkatan kekasaran permukaan, yang menunjukkan bahwa metode etsa kimia memperkenalkan sejumlah besar titik panas dan menghasilkan kinerja SERS yang lebih baik. Kami mengaitkan peningkatan titik panas Raman tersebut dengan perubahan morfologi permukaan kawat nano. Punggungan bergelombang bergelombang pada permukaan AgNW yang tergores dapat bertindak sebagai antena untuk cahaya, di mana medan radiasi bebas dilokalisasi di punggungan. Hasilnya, penyambungan cahaya yang lebih efisien dan peningkatan medan elektromagnetik yang lebih besar tercapai. Fitur unik seperti itu telah memunculkan peningkatan hot spot hamburan Raman kolektif, menawarkan sensitivitas SERS yang lebih tinggi. Hasil ini konsisten dengan laporan literatur [28, 29]. Dengan permukaan yang sangat kasar, penelitian kami mengungkapkan kawat nano yang digores secara kimia lebih cocok daripada kawat nano yang disintesis untuk substrat SERS. Lebih lanjut, struktur periodik dari susunan kawat nano perak dengan kontak dekat, paralel satu sama lain mungkin juga menyediakan hot spot [30], yang diperlukan untuk peningkatan SERS yang intens.
a Spektrum SERS dari RB dengan substrat yang berbeda. RB (10
−7
M). b Spektrum SERS dari RB dengan konsentrasi gradien. c Hubungan antara intensitas Raman dan konsentrasi logaritmik RB untuk pita pada 1647 dan 1260 cm
−1
. Plot log-log intensitas Raman versus konsentrasi RB ditunjukkan di sisipan. d Enam spektrum SERS dikumpulkan secara acak di area yang dipindai pada substrat. RB (10
−9
M)
Substrat sejajar dari kawat nano Ag tergores telah diselidiki dengan konsentrasi gradien (Gbr. 6b) untuk menentukan kinerja kuantitatif substrat dan batas deteksi. Gambar 6b menunjukkan serangkaian spektrum SERS RB dengan penurunan konsentrasi mulai dari 1 × 10
−5
hingga 1 × 10
−11
M. Intensitas spektral Raman menjadi melemah secara bertahap dengan menipiskan konsentrasi molekul probe RB. Puncak Raman yang khas masih dapat diidentifikasi sampai konsentrasi probe dikurangi menjadi konsentrasi 1 × 10
−11
M, sehingga batas deteksi RB bisa mencapai 1 × 10
−11
M, menunjukkan sensitivitas tinggi dari substrat rakitan ini.
Gambar 6c adalah ketergantungan intensitas puncak 1647 dan 1260 cm
−1
pita pada konsentrasi RB logaritmik, di mana latar belakang sinyal telah dihapus dalam menggambar grafik. Intensitas Raman meningkat dengan konsentrasi logaritmik. Di sisipan Gbr. 6c, plot log-log ISERS versus cRB mengungkapkan hubungan yang hampir linier, pada konsentrasi rendah di bawah 10
−8
M. Di atas konsentrasi ini, intensitas SERS mencapai dataran tinggi. Fakta ini dapat dikaitkan dengan fakta bahwa intensitas SERS sebanding dengan cakupan permukaan molekul teradsorpsi pada titik panas, dan cakupan permukaan mengikuti persamaan Hill [31]. Adsorpsi RB menjadi jenuh di luar tingkat ini. Akibatnya, substrat hanya dapat digunakan sebagai platform yang andal untuk analisis kuantitatif RB pada konsentrasi rendah.
Selain sensitivitas tinggi, sinyal SERS yang dapat direproduksi adalah masalah penting lainnya. Untuk menilai reproduktifitas sinyal Raman dari substrat rakitan sendiri, spektrum SERS RB (10
−9
M) diperoleh dari enam posisi yang dipilih secara acak diukur. Jelas, sinyal SERS semuanya memiliki intensitas yang sebanding, yang menunjukkan bahwa substrat memberikan peningkatan SERS yang seragam di seluruh permukaannya. Selanjutnya, kami membandingkan intensitas karakteristik 1647 cm
−1
garis RB dalam enam spektrum ini (Gbr. 6d), dan variasi sinyal kurang dari 12%, jauh lebih kecil dari standar yang diakui secara internasional (20%), menunjukkan reproduktifitas yang luar biasa dari substrat SERS. Variasi intensitas SERS 1647 cm
−1
mungkin disebabkan oleh perbedaan diameter kawat nano, jarak antara kawat nano Ag, dan adsorpsi analit pada kawat nano Ag.
Untuk lebih menunjukkan asal usul peningkatan Raman, analisis ketergantungan polarisasi dilakukan. Gambar 7 menunjukkan spektrum Raman RB pada substrat kawat nano perak hasil sintesis dan etsa yang disejajarkan menggunakan cahaya terpolarisasi paralel atau tegak lurus terhadap arah kawat nano. Dapat dilihat bahwa untuk kawat nano perak yang disintesis, sinyal Raman yang dihasilkan oleh eksitasi cahaya terpolarisasi paralel lebih kuat daripada yang dihasilkan oleh eksitasi laser terpolarisasi tegak lurus, menunjukkan bahwa kawat nano perak yang disejajarkan dengan jarak antar kawat kecil berkontribusi pada peningkatan Raman. Hasil serupa diperoleh untuk monolayer nanowire tergores. Selain itu, intensitas Raman dari substrat yang berbeda menggunakan cahaya terpolarisasi yang sama ditunjukkan dalam spektrum a–d (Gbr. 7), dan menggunakan cahaya terpolarisasi paralel, intensitas Raman dari AgNW yang tergores lebih kuat daripada AgNW yang disintesis. akibat kekasaran permukaan. Bintik-bintik kelengkungan tinggi karena pengerasan menyebabkan medan elektromagnetik lokal yang kuat untuk efek penangkal petir [32]. Selanjutnya, intensitas yang disebabkan oleh kekasaran permukaan ditemukan lebih tinggi daripada peningkatan yang berasal dari susunan kawat nano-kawat nano. Hasilnya menunjukkan peningkatan SERS terkait dengan pengaturan kawat nano dan kekasaran permukaan, dan yang terakhir dominan.
Spektrum SERS RB pada monolayer nanowire berbeda yang diambil pada arah polarisasi berbeda dari cahaya datang. Sudut θ adalah sudut antara arah polarisasi dan sumbu panjang kawat nano
Kesimpulan
Substrat AgNW yang diukir secara kimia yang dirakit sendiri telah dibuat. Permukaan AgNW yang kasar diamati meningkatkan hot spot aktif SERS di sepanjang sumbu longitudinalnya, sementara kristalinitas dipertahankan setelah reaksi etsa. Substrat kawat nano perak yang digores secara kimia telah mengatasi keterbatasan AgNW satu dimensi konvensional dengan area aktif SERS terbatas yang berfungsi sebagai platform untuk aplikasi penginderaan SERS yang efisien, homogen, dan ultrasensitif. Menggunakan RB sebagai molekul probe, batas deteksi adalah 10
−11
M. Lebih penting lagi, keteraturan susunan perak dapat meningkatkan reproduktifitas substrat SERS. Mengambil keuntungan dari titik panas yang unik dan seragam pada permukaan kawat nano Ag yang tergores secara kimia, kami mengoptimalkan distribusi titik panas pada substrat saat ini, sehingga mencapai intensitas dan sensitivitas SERS yang lebih ditingkatkan. Karya ini menyediakan platform baru untuk aplikasi penginderaan SERS yang efisien, homogen, dan ultrasensitif.
