聚合物球凹阵列的密度调控及其镀金后的SERS性能.pdf

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1、第26卷第4期化学研究与应用Vo1．26，No．42014年4月ChemicalResearchandApplicationApr．，2014文章编号：1004．1656(2014)04-O541-05聚合物球凹阵列的密度调控及其镀金后的SERS性能孙春生，洪清华，刘雪锋(江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡214122)摘要：以内嵌于聚合物呈非紧密接触堆积的SiO：微球阵列为模板，经HF蚀除表层SiO：微球后再经金属物理覆镀，得到81cm／片的球凹阵列SERS基底。以苯硫酚为探针，所得阵列的sERS效

2、应显著(EF高达1O。量级)，并且重现性良好(EF的RSD<8％)；将SiO：与聚合物的体积比(Rs_)在20％-412％范围内改变，基底表面球凹均可保持六边形周期性排布，球凹的排布密度(r)在4．65xlO。cm-6．92x10。~'／cm范围内相应改变。关键词：球凹阵列；密度调控；SERS性能；重现性中图分类号：O611．4文献标志码：ASurfaceDensitycontrollingofpolymervoidsarrayandtheSERSperformanceaftergolddepositi

3、onSUNChun—sheng，HONGQing·hua，LIUXue-feng’(SchoolofChemicalandMaterialEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Periodicvoidsarraysforsurface-enhancedItamanscattering(SERS)havebeenfabricated，bywhichthemuhilayersilicacolloidalcrystal-polymer

4、compositeswithanunusualnon—close·packedstructurewereutilizedasthestructuraltemplates．Uniformvoidsarrayoverwafer-sizedarea8(81cm2)CallbereprodueiblyobtainedbyabriefHFetching-ofcolloidalsilicaintheouterlayerofthetemplatesandthensurfacemetaldeposition．TheSE

5、RSenhancementfactor(EF)oftheresultingvoidsarrayreachesinto10ordersofmagnitudeandtherelativestandarddeviation(RSD)ofEFislessthan8％utilizingbenzenethiola8theRanlanprobe．Surfacedensity(厂)ofvoidscanbecontrolledeasilybyadjustingthevolumeratio(Rs．P)ofsilicaand

6、polymer．TheuniquehexagonalpatterningofvoidsisunchangeableintheRs．Prangeof20％to42％，accordingly，thevalueofFchangesfrom4．65x10。voida／cmto6．92×lOsvoids／cm2．Keywords：Voidsarray；Tunablesurfacedensity；SERSperformance；Reproducibility具有单分子检测⋯能力的表面增强Raman散具代表性¨¨J，

7、由于具有局域Mie模式(球凹内)射(SERS)技术在分析领域有重要的应用]，基于和传播Bragg模式(球凹外)两种表面等离子体共纳米技术构筑的SERS活性基底对Raman信号增振模式¨J，球凹阵列基底不仅可以产生强烈的强和重现性均有显著提高【3．4]，常见阵列型纳米结SERS效应，而且其SERS增强因子(EF)或信号强构主要有各种形貌的颗粒、球凸[7,s3、球壳、度的相对标准偏差(RSD)<15％【1olJ。以紧密接微柱、圆环【4等，其中球凹阵列型SERS基底最触(CP)微球阵列为模板制备球凹阵列是经典

8、方收稿日期：2013-09．13；修回E1期：2014-02-20基金项目：国家自然科学基金项目(21071065)资助；教育部基金项目(教外司留[2011]1139)资助联系人简介：刘雪锋(1973一)，男，教授，主要从事应用化学研究。Email：rdliu@jiangnan．edu．cn544化学研究与应用第26卷Wavol~ngth(nm)图5在(A)球凹阵列，(B)平滑金膜表面图6不同Rs-P球凹阵列的反射光谱图以及(C)纯BT的S