介孔SiO2薄膜增敏SERS基底在消逝波激励下的特性表征

赵乔 逯丹凤 陈晨 祁志美

引用本文: 赵乔, 逯丹凤, 陈晨, 祁志美. 介孔SiO2薄膜增敏SERS基底在消逝波激励下的特性表征[J]. 物理化学学报, 2014, 30(12): 2335-2341. doi: 10.3866/PKU.WHXB201410131 shu
Citation:  ZHAO Qiao, LU Dan-Feng, CHEN Chen, QI Zhi-Mei. Characterization of Mesoporous Silica Film Sensitized SERS Substrates Based on Evanescent-Wave Excitation[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(12): 2335-2341. doi: 10.3866/PKU.WHXB201410131 shu

介孔SiO2薄膜增敏SERS基底在消逝波激励下的特性表征

  • 基金项目:

    国家重大科学仪器设备开发项目(2011YQ0301240802) (2011YQ0301240802)

    国家自然科学基金(61377064) (61377064)

    中国科学院科研装备研制项目(YZ201106) (YZ201106)

    国民核生化灾害防护国家重点实验室开放基金项目(SKLNBC2014-11)资助 (SKLNBC2014-11)

摘要:

采用溶胶-凝胶分子模板法在50 nm 厚金膜表面制备约40 nm 厚介孔二氧化硅(MPS)薄膜, 然后在MPS薄膜表面静电自组装金纳米粒子(GNP)单层膜, 形成的多层膜结构用作表面增强拉曼散射(SERS)基底.利用扫描电镜观测到MPS薄膜具有表面开口多孔结构, 有助于小分子向薄膜内快速扩散. 基于时域有限差分(FDTD)方法对电场分布的仿真结果指出, 在表面等离子体共振(SPR)条件下分布于金膜与GNP之间的消逝场显著增强. 由于空间重叠, 该增强场能够高效激发MPS内富集的小分子拉曼信号, 产生的拉曼信号还可免受金属作用的干扰. 利用Kretschmann 结构和尼罗蓝(NB)拉曼活性分子测试了Au/MPS/GNP基底在785 nm激发波长下的SERS效果, 并与Au/GNP基底进行了比较. 结果表明, 在SPR条件下, Au/MPS/GNP基底能够导致较强的定向和背向拉曼信号, 而且在586 cm-1处的背向拉曼信号强度是Au/GNP基底的40 倍, 这归功于MPS薄膜. 进一步测试表明背向拉曼信号强度与NB浓度成正相关. 这意味着Au/MPS/GNP基底具有良好的半定量检测本领.

English

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  • 发布日期:  2014-11-27
  • 收稿日期:  2014-07-28
  • 网络出版日期:  2014-10-13
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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