有序Au/Ag纳米碗阵列的简易制备及其表面增强拉曼散射性能
Facile fabrication and surface-enhanced Raman scattering properties of ordered Au/Ag nanobowl array
作者单位E-mail
饶艳英 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100 yanyingrao@ptu.edu.cn 
汪炳贵 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
李章良 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
陈学文 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
丘丽蓉 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
徐宏 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
黄建辉 莆田学院环境与生物工程学院, 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室, 生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室, 莆田 351100  
摘要: 通过湿法化学合成基于SiO2胶体晶体的大面积有序Au/Ag纳米碗(Au/AgNB)阵列。首先,在玻璃基板上组装3D SiO2胶体晶体作为模板。然后,以Au纳米颗粒(AuNP)为种子,通过原位生长法在SiO2模板上沉积一层Au纳米壳(AuNS)。再通过HCHO还原Ag+成Ag0,进一步在AuNS表面沉积Ag纳米壳,形成Ag/Au双纳米壳(Ag/AuNS)阵列。最后通过丙烯酸酯改性双向取向聚丙烯(BOPP)膜方便地获得了单层有序反转Ag/AuNB阵列。这种有序Au/AgNB阵列具有更佳的表面增强拉曼散射(SERS)活性,其SERS分析增强因子(AEF)可达2.23×107
关键词: 金纳米壳  金/银纳米壳  金/银纳米碗  有序阵列  表面增强拉曼散射
基金项目: 福建省自然科学基金(No.2020J01914,2020J01912)、莆田学院科技项目(No.2018060)和福建省大学生创新创业项目(No.S202211498009)资助。
Abstract: Herein,we present a novel and simple method to fabricate a large-area ordered Au/Ag nanobowl (Au/AgNB) array based on SiO2 colloidal crystals by wet chemosynthesis.The arrays combine the advantages of gold and silver and have been well recognized as excellent surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates in practical application.First of all,a 3D SiO2 colloidal crystal was arrayed on the glass substrate as a template.Then,a layer of Au nanoshell (AuNS) was deposited on the 3D SiO2 template by in-situ growth method with the help of Au nanoparticle (AuNP) seeds.Afterward,silver nanoshells were further deposited on the surface of AuNS by HCHO-reduced Ag+,then Ag/Au double nanoshell (Ag/AuNS) array was formed.A monolayer-ordered reversed Ag/AuNB array was conveniently obtained by an acrylic ester-modified biaxial-oriented polypropylene (BOPP).The ordered Au/AgNB array with adjustable periodic holes,shapes,and sizes could be obtained when the SiO2 core was etched by HF solution.With prominent stability and reproducibility,the SERS analytical enhancement factor (AEF) of this ordered Au/AgNB array could reach 2.23×107,which shows high SERS enhancing activity and can be used as a universal SERS substrate.
Keywords: Au nanoshell  Ag/Au nanoshell  Au/Ag nanobowl  order array  surface-enhanced Raman scattering
投稿时间:2022-09-30 修订日期:2022-12-18
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饶艳英,汪炳贵,李章良,陈学文,丘丽蓉,徐宏,黄建辉.有序Au/Ag纳米碗阵列的简易制备及其表面增强拉曼散射性能[J].无机化学学报,2023,39(4):753-764.
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