光诱导还原纳米银修饰硅纳米线阵列的SERS活性研究

"光诱导还原纳米银修饰硅纳米线阵列活性基底的SERS研究" 本文主要探讨了一种新型的表面增强拉曼散射（SERS）活性基底的制备方法及其性能测试。该基底是通过光诱导还原技术在硅纳米线阵列（SINWs）上修饰纳米银颗粒（Ag/SINWs）所形成的。研究由石美霞、丁建华等人完成，他们在大连理工大学物理与光电工程学院进行了这项工作。 首先，研究者采用化学湿法刻蚀技术制备了硅纳米线阵列。这种SINWs阵列的结构有助于提高基底的表面积，从而增强了对探针分子的吸附能力。接着，他们在这层硅纳米线上覆盖了一层TiO2薄膜，为后续的纳米银修饰提供了理想的衬底。TiO2薄膜的选择可能是因为其优异的化学稳定性和光催化特性。 然后，通过紫外光照射，研究人员实现了纳米银在SINWs表面的自组装。这个过程称为光诱导还原，它利用紫外光的能量将银离子转化为纳米银颗粒，这些颗粒均匀地分布在Si纳米线上，形成了Ag/SINWs基底。这种修饰方式可以确保纳米银颗粒的分布均匀，从而优化SERS效应。 实验中，研究团队选择罗丹明6G（R6G）作为探针分子，用于评估Ag/SINWs基底的SERS性能。结果显示，即使在极低浓度（10^-9 mol/L）下，也能清楚地检测到R6G的特征谱，表明这种基底具有高度的灵敏度。此外，Ag/SINWs基底还表现出良好的SERS效应均匀性和可重复性，这是SERS基底应用的关键要求。 进一步的研究发现，这种Ag/SINWs基底在室温下具有一定的稳定性。经过30天的存储后，对于浓度为10^-7 mol/L的R6G，仍然能够检测到其特征峰，这证明了基底的长期稳定性。这种稳定性对于实际应用，特别是在长时间监测和痕量分析方面，具有重要意义。 这篇首次发表的论文展示了光诱导还原纳米银修饰硅纳米线阵列在SERS领域的潜力，为高性能SERS基底的制备提供了新的思路。这种新型基底不仅具有高灵敏度和稳定性，而且制备过程相对简单，有望在化学传感、生物检测以及环境监测等领域得到广泛应用。