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通过模板化电置换反应制备的3D金纳米枝晶层在表面增强拉曼散射传感和多相催化中的性能评估
摘要： 由高比表面积及大量尖锐棱边和顶点（能形成高密度SERS热点）为特征的致密三维金纳米枝晶层，是极具前景的表面增强拉曼散射（SERS）传感与催化基底。我们评估了通过在硅片上合理定位的金颗粒处引发三维金纳米枝晶生长，能在多大程度上优化其结构特性。为此，利用固态退火技术在图案化硅片表面形成的六方阵列母体金颗粒（晶格常数为1.5微米）引导了产生三维金纳米枝晶的电置换反应。通过在金颗粒边缘启动枝晶特征生长，既形成了三维金纳米枝晶，又避免了枝晶生长局限于基底平面。母体金颗粒的规则排列促进了致密重叠三维金纳米枝晶层的形成，该结构在拉曼显微镜分辨率范围内具有良好均匀性，相应的SERS成像实验也显示出适度的均匀度。本制备方案仅包含自下而上的工艺步骤，且无需使用昂贵仪器即可实施。
关键词： 非均相催化、电置换反应、三维金纳米枝晶、表面增强拉曼散射传感、固态退润湿
更新于2025-11-19 16:56:35
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石墨烯边缘附近银纳米颗粒的等离激元耦合：高性能表面增强拉曼散射传感的横截面策略
摘要： 充分利用纳米结构金属的等离激元耦合是提升表面增强拉曼散射（SERS）性能以实现分子痕量检测的有效方法。本文提出一种横截面策略来最大化石墨烯基膜中银纳米颗粒（AgNPs）的等离激元耦合。具体而言，通过水分散性石墨烯（W-Gr）隔离AgNPs，在组装成宏观膜时使其富集于W-Gr边缘附近，从而使横截面上的AgNPs在垂直平面形成均匀且适度的间隙以实现最大等离激元耦合。此外，该结构对罗丹明6G展现出优于多数已报道石墨烯-金属结构的灵敏度（5×10?13 M），并具有优异的耐氧氧化长期稳定性，共同使AgNPs/W-Gr膜的横截面成为痕量分子检测的潜在SERS基底。揭示的边缘富集机制凸显了W-Gr流动导向组装过程的重要性。本研究为二维材料作为高性能SERS传感构建单元的应用提供了新见解。
关键词： 横截面策略、银纳米颗粒、表面增强拉曼散射传感、等离子体耦合、石墨烯边缘
更新于2025-09-23 15:19:57