Comparison of Surface-Enhanced Raman Scattering in Colloidal Silver Nanostar and Colloidal Silver Nanocubes

Abstract

يعد تشتت رامان المحسن بالسطح (SERS) طريقة سريعة الاستجابة وانتقائية للغاية تعمل على تحسين إشارات تشتت رامان للجزيئات التي تستخدم المواد النانوية كركائز. يتيح SERS تحديد مادة بتراكيز منخفضة جدًا عن طريق تضخيم المجال الكهربائي أو التحسين الكيميائي بسبب سطح Plasmon (LSP) الموضعي. في هذا العمل ، تم فحص التراكيز المنخفضة من كبريتات الصوديوم (Na2SO4) كمواد ملوثة للمياه باستخدام SERS السائل على أساس البنى النانوية الغروية للفضة . تم تحضير نوعين من الهياكل النانوية للفضة: نجمية ومكعبة الشكل، واستخدامها كركائز SERS سائلة . تم استخدام طريقة الاختزال الكيميائي لتركيب الهياكل النانوية Ag من أيونات الفضة باستخدام عوامل الاختزال. تم استخدام مجهر القوة الذرية (AFM) والمجهر الماسح الإلكتروني (SEM) لتوصيف الفضة النانوية. تم الإبلاغ عن إجراءات SERS لهذه الجسيمات النانوية في الكشف عن كبريتات الصوديوم (Na2SO4) وتحليلها فيما يتعلق بكل من الشكل والحجم باستخدام ليزر 532 نانومتر. لاحظنا أن بنية الجسيمات النانوية ذات الزوايا الأكثر عددا والاكثر حدة أعطت إشارات SERS أقوى. ترتبط الزيادة في إشارة SERS بـ LSP ، والتي تنتج عن ترسب جزيئات كبريتات الصوديوم في النقاط الساخنة (المسافات بين الهياكل النانوية للفضة المتجمعة) في المحلول. لوحظ زيادة قمم رامان مع زيادة تركيز الكبريتات. يوفر هيكل الفضة النانوي النجمي المقترح نشاط SERS أقوى من الهيكل النانوي المكعب. هذا يعني أن SERS مع الهياكل النانوية النجمية أكثر كفاءة منها في الهياكل المكعبة النانوية. أيضًا ، يلعب تركيز الكبريتات دورًا رئيسًا في الكشف حيث تصبح إشارة رامان أقوى مع زيادة التركيز. كان أعلى معامل تعزيز تحليلي للكبريتات تم الحصول عليه لـ SERS في محلول الفضة النانوي النجمي الغروي 2.6 × 103 عند 7 × 10-7 م بأقل تركيز ، وكان 1.7 × 103 عند 7 × 10-7 م أقل تركيز لـ SERS في محلول الفضة النانوي المكعب الغروي.