은 나노와이어(AgNW)를 화학적으로 식각하여 표면 거칠기를 크게 증가시킨 다음 계면 조립 방법을 통해 액체/기체 계면에서 자가 조립하여 화학적으로 식각된 은 나노와이어 필름을 정렬했습니다. 제작된 은 나노와이어 필름은 새로운 표면 강화 라만 산란(SERS) 기판으로 사용되었습니다. 다양한 측정 방법을 사용하여 기질의 형태와 플라즈몬 특성을 조사했습니다. 로다민 B를 프로브로 사용하여 제작된 기판의 성능을 측정했습니다. 감지 제한은 10 −11 만큼 낮을 수 있습니다. M. 크게 개선된 플라즈몬 특성은 효율적인 광 결합과 더 큰 전자기장 향상에 기인합니다. 정렬된 화학적으로 에칭된 AgNW의 새로운 SERS 기판 세트는 효율적이고 균질하며 매우 민감한 SERS 감지 응용 분야에 중요한 것으로 여겨집니다.
<섹션 데이터-제목="배경">표면 강화 라만 산란(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)은 분자 검출에서 민감하고 신속하며 비침습적인 분석 기술로서 수년 동안 많은 관심을 받아왔습니다[1,2,3]. 분자의 라만 신호는 특히 분자가 일반적으로 날카로운 모서리, 거친 표면 또는 접합부 근처에 위치하는 소위 핫스팟(hot spot)이라고 하는 필드 향상 영역의 일반적인 크기에 있을 때 크기의 몇 배만큼 증가할 수 있습니다. 결합된 나노미터 크기의 물체 사이.
은 나노와이어(AgNWs)는 넓은 표면적과 높은 결정성을 위한 이상적인 SERS 후보입니다[4, 5]. 그러나 SERS 핫스팟 나노와이어의 끝부분으로 제한된다[6]. SERS 핫스팟은 작은 영역에 국한되지만 기판의 전체 SERS 강도를 지배한다는 사실 때문에 SERS 기판에서 SERS 강도 분포는 불균일하여 재현 가능하고 초민감한 감지 플랫폼으로의 적용을 제한합니다.
연구에 따르면 두 개의 나노와이어가 서로 극도로 가까울 때 나노 입자 사이의 갭 영역에서 전자기장이 급격히 증가하는 것으로 나타났습니다. 많은 계산 모델은 금속 구조 사이의 접합부에 큰 전자기장(EM)이 국한된다고 예측했습니다[7, 8]. Tao and Yang[9]은 은 나노와이어의 정렬된 필름을 제작하고 프로브 분자의 라만 강도를 측정했습니다. 편광 방향에 대한 관찰된 의존성은 큰 EM 필드가 인접한 나노와이어 사이의 틈새에 국한된다는 이론적 예측을 확인시켜줍니다. Ag 나노와이어의 조밀 배열은 Langmuir-Blodgett[10, 11], 층별 조립[12, 13], 외부장[14,15,16], 액체-액체를 포함한 조립 방법으로 쉽게 얻을 수 있습니다. 인터페이스 [17, 18] 등. 간단하고 높은 수율과 좋은 배향 규칙성을 결합하여 이 방법을 사용하여 나노 입자의 갭 크기를 조정 가능하게 제어할 수 있습니다. 나노 입자가 서로 밀착되면 나노 입자 쌍 사이의 갭 영역에서 전자기장이 급격히 증가합니다 [19].
SERS 핫스팟의 수를 더 늘리기 위해 직접 금속 증착, 화학적 에칭[20], AgNW에 작은 금속 나노입자로 나노와이어 장식[21, 22]을 포함하여 AgNW의 표면을 거칠게 하는 데 많은 노력이 집중되었습니다. 이러한 방법은 Ag 나노와이어의 세로축을 따라 활성 핫스팟을 증가시키는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. Luet al. [23]은 Raman 프로브가 있는 상태에서 표면 플라즈몬 매개 광화학 에칭을 밝혀냈습니다. AgNW 표면의 나노스케일 형태 변화가 생성되어 라만 산란 강도가 극적으로 증가합니다. Goh et al. [20]은 화학적 에칭 방법을 사용하여 조면화된 Ag 나노와이어를 성공적으로 생산했다. 단일 나노와이어 SERS 매핑은 에칭된 나노와이어가 ~ 10 4 의 SERS 향상 계수를 나타냄을 나타냅니다. , 합성된 Ag 나노와이어는 팁에서 제한된 SERS 신호만을 보여주었다. 그 결과 화학적으로 식각된 나노와이어의 장점이 입증되었으며, 화학적으로 식각된 나노와이어가 합성된 그대로의 나노와이어보다 SERS 기판에 더 적합하다. 그러나 많은 연구는 단일 나노와이어 라만 산란 또는 거친 AgNW에 초점을 맞추었습니다. 지금까지 SERS 기판으로 거친 은 나노와이어가 있는 정렬된 표면을 보고하는 문헌은 거의 없었습니다. 또한, 나노와이어가 서로 극도로 가까우면 나노입자 사이의 갭 영역에서 전자기장이 급격히 증가한다[24]. 여기에서는 화학적 에칭 및 3상 인터페이스 어셈블리 방법을 사용하여 정렬된 화학적 에칭 AgNW 단층을 SERS 기판으로 제시합니다. 생성된 기질은 놀라운 감도(10 −11 )로 로다민 B(RB) 검출에 사용되었습니다. 중). 반복 측정은 SERS 기판의 우수한 재현성을 보여줍니다. SERS 강도의 상대 표준 편차는 약 12%로 제한됩니다. 새로운 유형의 기질은 합성된 AgNW에 비해 더 높은 성능을 제공했습니다. 이번 발견은 SERS 기판의 새롭고 효율적인 설계에 기여할 수 있습니다.
AgNO3 (99.8%, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.), 로다민 B, 폴리(비닐피롤리돈)(PVP, 평균 분자량 58,000) 및 구리(II) 염화물 이수화물은 Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd에서 구입했습니다. 에틸렌 글리콜(EG), 퍼히드롤 30% 용액 및 농축된 25% 암모니아 용액은 Tianjin Yong Da Chemical Reagent Co., Ltd.에서 구입했습니다. 모든 화학 물질은 분석 등급이었고 추가 정제 없이 사용되었습니다. Milli-Q 탈이온수(저항률> 18.0MΩ·cm −1 )는 모든 준비에 사용되었습니다.
일반적인 합성에서 EG(100mL)를 3구 둥근바닥 플라스크에 첨가하고 160°C에서 1시간 동안 가열했습니다. 그런 다음 가열된 EG에 EG의 4mM 염화구리(II) 이수화물 1.5mL를 주입했습니다. 15분 후, EG의 0.4M PVP 용액 30mL를 상기 반응기에 빠르게 첨가하였다. 주사기 펌프를 사용하여 0.2M AgNO3 30mL 1.5mL min −1 의 속도로 주입되었습니다. 전자기 교반 조건에서. 용액이 불투명한 회색으로 바뀔 때까지 약 30분 동안 반응을 계속하여 Ag 나노와이어가 형성되었음을 나타냅니다. 반응 혼합물을 식힌 후 아세톤과 물로 연속 2회 세척하여 Ag 나노입자와 과량의 PVP 및 EG를 제거한 후 에탄올에 분산시켰다.
수산화암모늄 및 30% 과산화수소(9/1 v /v )이 에칭제로 선택되었다. Etchant 용액은 항상 신선하게 준비되어 얼음 위에 보관되었으며 모든 에칭 실험은 ice-water bath에서 수행되었습니다. 4.5mL PVP 수용액(1mgmL -1 )에 일정량의 에칭액을 주입했습니다. ), 부피는 각각 200, 300, 400μL입니다. 격렬하게 교반하면서 5mg mL −1 농도의 AgNW 500μL 격렬하게 교반하면서 빠르게 주입하였다. 용액의 색이 즉시 바뀌고 기체가 발생했습니다. 반응은 몇 초 안에 완료되고 5분 동안 더 유지되도록 허용되었습니다.
합성 또는 에칭된 AgNW의 수성 현탁액 5밀리리터를 유리 용기에 있는 25mL 클로로포름의 액체 표면에 첨가했습니다. 섞이지 않는 두 액체 사이에 계면이 형성되었습니다. 1 밀리리터의 아세톤을 혼합물에 조심스럽게 적가하였다. 몇 분 후 반짝이는 거울 같은 표면이 나타났습니다. 그런 다음 정렬된 Ag 나노와이어 필름을 실리콘 칩으로 옮겼습니다. 화학적으로 식각된 은 나노와이어 필름의 샘플은 각각 0, 200, 300 및 400μL의 식각액에 해당하는 S0, S1, S2 및 S3으로 표시되었습니다.
시료의 형태는 SEM(JEOL, JSM-7001F, Japan)과 AFM(JEOL JSM-7600F, Bruker)으로 관찰하였다. UV-vis 흡수 스펙트럼은 UV-vis 분광광도계(UV 2450, Shimadzu)를 사용하여 얻었다. 결정 구조는 X선 회절(XRD)(X'Pert Powder, Holland)과 Cu-Kα 선(λ =0.15405nm) 30°~90° 범위의 브래그 각도
SERS 스펙트럼은 1.7mW Ar + 이 장착된 레이저 라만 분광기(HORIBA Jobin Yvon)를 사용하여 얻었습니다. 여기 방사선으로 633nm 빛을 사용하는 이온 레이저. 레이저 빔의 스폿 직경은 거의 1μm였습니다. 데이터 수집 시간은 1회 누적에 20시간이었습니다. RB는 프로브 분자로 선택되었습니다. 0.02mL의 RB 수용액을 7 × 7 mm 2 에 떨어뜨렸습니다. 기판을 원형 영역에 분산시켰다. 10 -7 범위의 모든 RB 농도에 대해 동일한 샘플 준비 방법이 사용되었습니다. ~ 10 −11 몰 L −1 . 우리의 실험에서 분산된 원형 모양 영역은 약 65mm 2 였습니다. , 그런 다음 테스트 전에 주변 조건에서 건조되었습니다. RB 분자가 원형 영역에 균일하게 분포되어 있다고 가정합니다. RB의 농도가 10 −11 일 때 라만 신호 생성에 기여하는 분자의 수는 10 미만이었습니다. 몰 L −1 . 재현성 평가는 3개의 SERS 기판에서 무작위로 선택된 6개 지점에서 수행되었습니다. 520cm −1 에서 실리콘 웨이퍼의 라만 밴드 분광계를 보정하는 데 사용되었습니다. 축적 시간과 레이저 출력은 모든 라만 스펙트럼에서 동일합니다.
에칭, 인터페이스 정렬 및 기판으로의 전사를 포함하는 제조 프로세스가 그림 1에 개략적으로 설명되어 있습니다. Ag 나노와이어는 문헌에 따라 폴리올 방법으로 약간의 수정을 가하여 제조하였다[25]. 합성된 Ag 나노와이어는 Ag 나노와이어의 전체 길이에 걸쳐 매끄러운 표면과 균일한 직경을 보여줍니다. 합성된 Ag 나노와이어의 평균 길이와 직경은 각각 19.5μm와 120nm였다. 그림 2a는 매끄러운 표면을 가진 은 나노와이어가 서로 평행하게 정렬되어 밀착되어 있고 고도로 배열된 구조를 가지고 있음을 보여줍니다. 일부 큰 간격과 다층 구조는 계면에서 기판으로 필름을 전송하는 동안 발생할 수 있습니다. S1에서 AgNW의 표면(그림 2b)은 약간 거칠어졌고 직경은 크게 변하지 않았습니다. S2에서 AgNW의 표면에 명백한 물결 모양이 나타났지만(그림 2c), 에칭된 AgNW의 직경은 작아지고 AgNW의 이방성 특성은 여전히 유지되었습니다. AgNW를 따른 표면의 곡선은 나노스크류의 유사한 형태를 가지며 [26], AgNW의 직경과 길이가 S3에서 더 감소하여 더욱 분명해졌습니다(그림 2d). AgNW의 표면 형태는 에칭액의 양에 민감한 것으로 제안됩니다.
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기판 제조 공정의 개략도
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자가 조립된 그대로의 SEM 이미지(a ) 및 200μL(b ), 300μL(c ) 및 400μL(d ) 9:1 암모니아 대 과산화수소 에칭액
식각 전후의 은 나노와이어의 표면 거칠기 변화를 조사하기 위해 원자력현미경을 사용하였다. 그림 3은 합성된 Ag 나노와이어와 에칭된 Ag 나노와이어 모두의 대표적인 AFM 이미지를 보여줍니다. 두 가지 유형의 나노와이어 사이의 형태적 차이는 분명했습니다. 합성된 나노와이어(그림 3a)의 표면은 매끄럽고 에칭된 AgNW(그림 3b)의 표면은 거칠어지고 높이의 큰 변동이 나타납니다. 이것은 SEM의 관찰과 일치합니다. 그림 3c는 위에서 언급한 두 가지 유형의 나노와이어의 높이 프로필을 보여줍니다. 합성된 나노와이어의 직경은 0.5nm 내에서 높이의 변화와 함께 일관되게 약 102nm인 것으로 나타났습니다. 에칭된 AgNW의 경우 평균 직경이 거의 79nm로 줄어들었고 높이 차이는 약 10.8nm였습니다. 에칭은 초기 AgNW에서 많은 수의 은 원자를 제거하여 반경이 상당히 감소하고 거칠기가 증가했습니다. 폴리올로 합성된 은나노와이어들 사이에는 직경의 편차가 있어 여러 개의 나노와이어를 측정하여 평균값을 얻었다. 단일 은 나노와이어의 평균 직경 대 높이 차이는 그림 2d에 표시됩니다. 합성된 나노와이어의 평균 직경은 114nm인 반면 에칭된 나노와이어의 경우 평균 직경은 84nm였습니다. 이러한 통계는 화학적 에칭 공정에서 직경 감소를 명확하게 보여주었습니다. y에서 -축을 보면 두 종류의 나노와이어 사이의 높이 차이가 0.3nm에서 6.8nm로 증가했음을 알 수 있습니다. 합성된 나노와이어의 높이 차이는 거의 무시할 수 있는 수준인 반면 에칭된 나노와이어의 경우 높이 차이가 더 큽니다. 두 가지 유형의 나노와이어의 다중 나노와이어의 직경과 높이 차이의 요약은 화학적 에칭 공정이 Ag 나노와이어의 직경과 표면 거칠기의 상당한 변화에 기여했음을 나타냅니다.
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합성된 Ag 나노와이어의 AFM 높이 이미지(그림에서 AgNW로 표시)(a ) 및 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어(E-AgNW로 표시, 에칭제의 양은 300μL임)(b ), AFM 단면 높이 프로파일(c ), 합성되고 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어의 높이 차이 대 평균 직경의 플롯(d )
표면 플라즈몬 공명(SPR) 속성은 모양과 크기의 수정에 매우 민감합니다. SPR 속성은 또한 UV-vis 스펙트럼을 통해 특성화되었습니다(그림 4). 합성된 AgNW의 경우 377 및 351nm에서 두 개의 중요한 플라즈몬 피크가 관찰되었으며 이는 각각 나노와이어의 가로 플라즈몬 공명 및 사중극자 공명 여기에 해당합니다[27]. 그러나 에칭된 AgNW의 경우 ~ 370nm에서 단 하나의 넓은 표면 플라즈몬 피크가 관찰되었습니다. 350nm 부근의 피크는 점차 사라지고, 나노와이어의 횡방향 플라즈몬 공명의 피크는 377nm에서 370nm로 약간 하향 이동하는 것으로 나타났다. 반치폭은 etchant의 증가에 따라 더 커졌다. 이 사실은 표면 거칠기 증가와 AgNW의 직경 감소에 기인할 수 있습니다.
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다양한 양의 에칭제를 사용하여 합성되고 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어 수용액에 대한 정규화된 UV-vis 소광 스펙트럼. E200, E300, E400은 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어를 각각 200, 300, 400μL 에칭액으로 에칭함
그림 5는 XRD 분광법으로 합성된 AgNW와 에칭된 AgNW 모두의 벌크 결정도 특성을 보여줍니다. 두 XRD 패턴은 38.15°, 44.60°, 64.41°, 77.71° 및 81.58°에서 5개의 별개의 회절 피크를 가지며, 이는 (111), (200), (220), (311) 및 (222) 결정면에 해당하며, 각기. 5개의 회절 피크의 위치는 서로 매우 일치했으며 JCPDS 카드 파일 번호 4-783. 에칭된 AgNW의 회절 피크는 눈에 띄는 변화가 없으며, 이는 화학적 에칭 후에도 fcc 구조가 보존되었음을 나타냅니다.
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합성되고 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어의 XRD 패턴
SERS 측정은 RB를 프로브 분자로 사용하여 합성 및 조면화된 Ag 나노와이어의 자기조립 단층 기판의 SERS 강도를 비교하기 위해 수행되었습니다. 해당 스펙트럼은 그림 6a에 수집되어 있습니다. RB 용액의 농도가 10 −7 일 때 M, 라만 스펙트럼의 피크 위치는 다른 기질에서 동일했습니다. 920, 1110, 1210, 1260, 1330cm −1 에서 라만 밴드가 관찰되었습니다. , 각각 C-H 신축, C-H 신축, C-H 평면 내 굽힘, 방향족 C-C 신축 및 방향족 C-C 신축과 관련이 있습니다. 피크 위치가 서로 다른 기판에서 일정하게 유지되었음을 알 수 있습니다. 에칭된 은 나노와이어 단층의 라만 신호는 합성된 은 나노와이어 단층 기판의 라만 신호보다 더 강한 반면, 피크 강도는 에칭액의 증가에 따라 점차적으로 향상됩니다. 라만 향상은 표면 거칠기의 향상과 일치했는데, 이는 화학적 에칭 방법이 많은 양의 핫스팟을 도입하고 더 나은 SERS 성능을 유도함을 시사합니다. 우리는 이러한 라만 핫스팟의 증가가 나노와이어의 표면 형태 변화에 기인한다고 생각합니다. 에칭된 AgNW의 표면에 있는 물결 모양의 융기부는 빛에 대한 안테나 역할을 할 수 있으며, 여기에서 자유 방사선 필드는 융기부에 국한됩니다. 결과적으로 더 효율적인 광 결합과 더 큰 전자기장 향상이 달성됩니다. 이러한 고유한 기능으로 인해 집합적 라만 산란 핫스팟이 증가하여 더 높은 SERS 감도를 제공합니다. 이 결과는 문헌 보고서[28, 29]와 일치합니다. 표면이 매우 거칠기 때문에 우리의 연구는 화학적으로 에칭된 나노와이어가 합성된 그대로의 나노와이어보다 SERS 기판에 더 적합하다는 것을 보여줍니다. 또한, 서로 평행하게 밀접하게 접촉된 배열된 은 나노와이어의 주기적 구조는 강력한 SERS 향상에 필요한 핫스팟을 제공할 수도 있습니다[30].
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아 다른 기질을 가진 RB의 SERS 스펙트럼. RB(10 −7 중). ㄴ 농도 구배가 있는 RB의 SERS 스펙트럼. ㄷ 1647 및 1260cm −1 대역에서 라만 강도와 대수 RB 농도 간의 관계 . 라만 강도 대 RB 농도의 로그-로그 플롯이 삽입에 표시됩니다. d 기판의 스캔 영역에서 무작위로 수집된 6개의 SERS 스펙트럼. RB(10 −9 남)
에칭된 Ag 나노와이어의 정렬된 기판은 기판의 정량적 성능과 검출 한계를 결정하기 위해 농도 구배(그림 6b)로 조사되었습니다. 그림 6b는 농도가 1×10 −5 범위에서 감소하는 RB의 일련의 SERS 스펙트럼을 보여줍니다. ~ 1 × 10 −11 M. RB 프로브 분자의 농도를 희석하여 라만 스펙트럼 강도가 점차 약해졌습니다. 특징적인 라만 피크는 프로브 농도가 1 × 10 −11 농도로 감소할 때까지 계속 식별할 수 있습니다. M, 따라서 RB의 감지 한계는 1 × 10 −11 에 도달할 수 있습니다. M, 이 자체 조립 기판의 높은 감도를 보여줍니다.
그림 6c는 1647과 1260cm −1 의 피크 강도의 의존도입니다. 그래프를 그릴 때 신호의 배경이 제거된 로그 RB 농도의 밴드. 라만 강도는 대수 농도에 따라 증가했습니다. 도 6c의 삽입에서, I의 로그-로그 플롯 SERS 대 c RB 10 −8 미만의 낮은 농도에서 거의 선형 관계를 나타냄 M. 이 농도 이상에서 SERS 강도는 안정기에 도달했습니다. 이러한 사실은 SERS 강도가 핫스팟에 흡착된 분자의 표면 범위에 비례하고 표면 범위가 Hill 식을 따른다는 사실에 기인할 수 있습니다[31]. RB의 흡착은 이 수준 이상으로 포화되었습니다. 결과적으로 기질은 낮은 농도에서 RB의 정량 분석을 위한 신뢰할 수 있는 플랫폼으로만 사용할 수 있습니다.
고감도 외에도 재현 가능한 SERS 신호는 또 다른 중요한 문제입니다. 자가 조립 기판에서 라만 신호의 재현성을 평가하기 위해 RB의 SERS 스펙트럼(10 −9 M) 무작위로 선택된 6개 위치에서 얻은 값을 측정했습니다. 분명히, SERS 신호는 모두 필적할 만한 강도였으며, 이는 기판이 전체 표면에서 균일한 SERS 향상을 제공했음을 나타냅니다. 또한 특성 1647cm −1 의 강도를 비교했습니다. 이 6개 스펙트럼에서 RB의 라인(그림 6d)과 신호 변동은 12% 미만으로 국제적으로 인정된 표준(20%)보다 훨씬 낮아 SERS 기질의 뛰어난 재현성을 시사합니다. 1647cm −1 의 SERS 강도 변화 밴드는 나노와이어 직경의 차이, 은 나노와이어 사이의 거리, 은 나노와이어에 대한 분석물의 흡착에 기인할 수 있습니다.
라만 향상의 기원을 추가로 입증하기 위해 편광 의존성 분석이 수행되었습니다. 그림 7은 나노와이어 방향에 평행하거나 수직인 편광을 사용하여 정렬된 합성 및 에칭된 은 나노와이어 기판에서 RB의 라만 스펙트럼을 보여줍니다. 합성된 은나노와이어의 경우 평행편광에 의해 생성된 라만 신호가 수직편광 레이저 여기에 의해 생성된 신호보다 강함을 알 수 있으며, 이는 와이어간 거리가 작은 정렬된 은 나노와이어가 라만 향상에 기여함을 시사한다. 에칭된 나노와이어 단층에 대해서도 유사한 결과가 얻어졌다. 또한 동일한 편광을 사용하는 서로 다른 기판의 라만 강도가 스펙트럼 a-d(그림 7)에 표시되며 평행 편광을 사용하면 에칭된 AgNW의 라만 강도가 합성된 AgNW의 라만 강도보다 강합니다. 표면이 거칠어지기 때문입니다. 거칠어짐에 의한 높은 곡률의 반점은 피뢰침 효과에 대한 강한 국부 전자기장을 발생시켰습니다. [32]. 또한, 표면 거칠기에 의한 강도는 나노와이어-나노와이어 배열에 기인한 향상보다 더 높은 것으로 밝혀졌다. 결과는 SERS 향상이 나노와이어 배열 및 표면 거칠기와 관련이 있으며 후자가 지배적임을 나타냅니다.
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입사광의 다른 편광 방향에서 취한 다른 나노와이어 단층에 대한 RB의 SERS 스펙트럼. 각도 θ 는 편광 방향과 긴 나노와이어 축 사이의 각도입니다.
화학적으로 에칭된 자가 조립된 AgNW 기판이 제작되었습니다. AgNW의 조면화된 표면은 길이방향 축을 따라 SERS 활성 핫스팟을 증가시키는 것으로 관찰되었지만 결정성은 에칭 반응 후에 보존되었습니다. 정렬된 화학적으로 에칭된 은 나노와이어 기판은 효율적이고 균질하며 초민감한 SERS 감지 애플리케이션을 위한 플랫폼 역할을 하는 제한된 SERS 활성 영역을 가진 기존의 1차원 AgNW의 한계를 극복했습니다. RB를 프로브 분자로 사용하여 검출 한계는 10 −11 이었습니다. M. 더 중요한 것은 은 배열의 규칙성이 SERS 기판의 재현성을 향상시킬 수 있다는 것입니다. 화학적으로 에칭된 Ag 나노와이어 표면의 독특하고 균일한 핫스팟을 이용하여 현재 기판의 핫스팟 분포를 최적화하여 SERS 강도와 감도를 더욱 향상시켰습니다. 이 작업은 효율적이고 균질하며 극도로 민감한 SERS 감지 애플리케이션을 위한 새로운 플랫폼을 제공합니다.
나노물질
초록 이 연구에서 자가 촉매 β-FeSi2 노에서 원했지만 거의 달성되지 않은 나노와이어는 β-FeSi2의 제조가 이루어지는 화학 기상 증착 방법을 통해 합성되었습니다. 단일 소스 전구체인 무수 FeCl3의 분해를 통해 Si(100) 기판에서 나노와이어가 발생했습니다. 750–950 °C에서 분말. 우리는 나노와이어의 성장을 제어하고 조사하기 위해 온도, 지속 시간 및 캐리어 가스의 유속을 신중하게 변경했습니다. β-FeSi2의 형태 나노와이어는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하고 구조는 X선 회절(XRD)과 투과전자현미경(TEM
초록 2차원(2D) 위상 절연체(TI)의 발견은 지난 10년 동안 열전 분야에서 엄청난 잠재력을 보여줍니다. 여기에서 2D TI, Sb2를 합성했습니다. 테3 기계적 박리를 사용하여 65~400nm 범위의 다양한 두께를 갖고 마이크로 라만 분광기를 사용하여 100~300K 범위의 온도 계수를 연구했습니다. 포논 모드의 피크 위치와 선폭의 온도 의존성을 분석하여 온도 계수를 결정했으며, 이는 10–2 정도인 것으로 나타났습니다. cm−1 /K, Sb2가 감소함에 따라 감소합니다. 테3 두께. 이러한 저온 계수는 높은 성능 지수(ZT
