介孔SiO_2薄膜与金银合金薄膜相结合的大面积、高性能SERS基底

作     者：刘德龙 逯丹凤 赵乔 陈晨 祁志美 Liu Delong;Lu Danfeng;Zhao Qiao;Chen Chen;Qi Zhimei

作者机构：中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室北京100190 国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2015年第73卷第1期

页      面：41-46页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重大科学仪器设备开发项目(No.2011YQ0301240802) 国家自然科学基金(No.61377064) 北京市自然科学基金(No.3131001) 国民核生化灾害防护国家重点实验室开放基金(No.SKLNBC2014-11)资助~~ 

主　　题：金银合金薄膜 介孔二氧化硅薄膜 SERS基底 大面积 高性能 探测下限 

摘      要：通过对涂布在金银合金薄膜表面的硅基凝胶膜进行高温热处理首次制备出均匀的大面积表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底.利用扫描电子显微镜观测到由硅基凝胶膜经高温脱模形成的介孔二氧化硅薄膜具有表面开口结构,基底的X射线能量色散(EDX)谱揭示了高温热处理引起金银合金薄膜中的银原子流失,从而导致薄膜的纳米构造.通过测试基底对Nile blue(NB)和Crystal violet(CV)拉曼活性分子的SERS光谱,观测到在玻璃衬底与50 nm厚的金银合金薄膜之间插入20 nm厚金薄膜能够显著提高基底的SERS增强因子.测试了基底在水溶液样品(50 nmol·L-1 CV)中的浸渍时间对SERS信号的影响,结果指出SERS信号随浸渍时间的增加而增强并在30min后达到稳定,15 min浸渍时间对应的SERS信号强度达到其稳定值的85%.比对实验指出CV的SERS光谱与其溶液的常规拉曼光谱的峰位完全一致,揭示了介孔二氧化硅薄膜能够有效阻止SERS基底的金属成份对待测分子拉曼指纹谱的干扰.实验还证明了这种新型SERS基底对水溶液中NB的探测下限可达1 nmol·L-1.