研究目的
研究具有明确结构的银纳米立方体的尺寸和维度依赖性表面增强拉曼散射特性，包括其合成、自组装及SERS活性的定量分析。
研究成果
该研究成功合成了具有广泛尺寸范围的银纳米立方体，并证明表面增强拉曼散射（SERS）活性取决于纳米立方体尺寸与激发波长的匹配度，且已确定最佳尺寸。层级纳米结构由于等离子体耦合产生额外热点，其拉曼增强效应从0维到3维不断提升，这为设计高灵敏度SERS基底奠定了基础，并提示了在其他光谱技术中的应用可能。
研究不足
银纳米立方体的尺寸分布随着尺寸增大而变宽，合成大于500纳米的立方体需要额外步骤以避免形状变化。表面增强拉曼散射测量中的多重耦合效应使得与紫外-可见光谱的相关性变得复杂。入射光的穿透深度限制了较厚三维纳米结构中的增强效果。
1：实验设计与方法选择：
采用多步种子介导的多元醇还原法合成了尺寸为50至1400纳米的银纳米立方体。通过将纳米立方体自组装在金膜或硅片上制备SERS基底，并运用FDTD计算进行模拟。
2：样品选择与数据来源：
使用硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮以及1,5-戊二醇和乙二醇等溶剂合成银纳米立方体。探针分子包括4-巯基苯甲酸（MBA）、1,4-苯二硫酚（1,4-BDT）和孔雀石绿。
3：实验设备与材料清单：
扫描电子显微镜（SEM，日立S-4800）、透射电子显微镜（TEM，日立H-7650）、紫外-可见分光光度计（岛津UV-Vis 2550）、拉曼光谱仪（堀场XploRA）、波长为532纳米、638纳米和785纳米的激光器，以及来自Sigma-Aldrich和上海试剂公司等供应商的化学品。
4：0）、透射电子显微镜（TEM，日立H-7650）、紫外-可见分光光度计（岛津UV-Vis 2550）、拉曼光谱仪（堀场XploRA）、波长为532纳米、638纳米和785纳米的激光器，以及来自Sigma-Aldrich和上海试剂公司等供应商的化学品。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：合成过程包括加热和注入前驱体溶液，随后淬火。通过将纳米立方体单层沉积在金膜或硅片上，吸附探针分子并测量拉曼光谱来制备SERS基底。使用Lumerical FDTD Solutions软件进行FDTD模拟。
5：数据分析方法：
对多个位点的SERS强度取平均值，计算增强因子，并对纳米粒子尺寸和粒子间距进行统计分析。
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Scanning Electron Microscope
S-4800
Hitachi
Characterize the morphology of nanoparticles
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H-7650
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UV-Vis 2550
Shimadzu
Obtain extinction spectra of Ag nanocubes aqueous solution
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FDTD Software
Lumerical FDTD solutions
Lumerical
Simulate electromagnetic field enhancement for SERS activity analysis
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Horiba
Collect normal Raman and SERS spectra
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