硅片上Ag@Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的制備及其SERS性能

摘要：為獲得一種高效和具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)基底,文中通過離子濺射的方法在Ag納米顆粒表面覆蓋6nm和10nm的Au層,形成Ag@Au核殼結(jié)構(gòu)(分別命名為Ag@Au6/Si和Ag@Au10/Si)。利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察Ag顆粒和Ag@Au顆粒的尺寸及顆粒間隙的變化;采用共聚焦顯微拉曼光譜儀測(cè)試羅丹名6G(R6G)分子在不同基底上的拉曼光譜,對(duì)比三種基底在探測(cè)R6G溶液時(shí)的SERS光譜的強(qiáng)度差別,計(jì)算了最佳基底的增強(qiáng)因子;將基底浸泡在0.5mol·L-1的雙氧水中1h之后,測(cè)試其SERS光譜強(qiáng)度下降程度,以此評(píng)價(jià)基底的化學(xué)穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明:Ag顆粒表面濺射了Au層后,顆粒尺寸隨金層厚度的增加而逐步增加,Ag@Au10基底中顆粒間隙尺寸降低到10nm以內(nèi)。三種基底之上,保持相同的R6G溶液濃度時(shí),R6G分子的光譜強(qiáng)度的順序?yàn)锳g@Au10/Si>Ag@Au6/Si>Ag/Si,即Ag@Au10/Si基底具有最佳的增強(qiáng)效果,其增強(qiáng)因子可達(dá)2.2×106。Ag納米顆粒基底在雙氧水中浸泡后,SERS增強(qiáng)性能完全消失;Ag@Au10/Si和Ag@Au6/Si的SERS光譜強(qiáng)度分別下降了46.2%和81.6%,說明Au層起到了保護(hù)Ag顆粒不被腐蝕的作用,且Au層越厚,耐化學(xué)侵蝕性能越佳。在SERS檢測(cè)中,Ag@Au10/Si基底具有較高的靈敏度和較高的化學(xué)穩(wěn)定性,此基底具有應(yīng)用于SERS領(lǐng)域的潛在可能性。