星形和立方纳米结构胶体银溶液中表面增强拉曼散射的比较

IF 1.2 Q3 MULTIDISCIPLINARY SCIENCES

Baghdad Science Journal Pub Date : 2024-03-19 DOI:10.21123/bsj.2024.9152

Zinah Salahuddin Shakir, Sameer Khudhur Yaseen, Ayad Abdul Razzak Dhaigham

{"title":"星形和立方纳米结构胶体银溶液中表面增强拉曼散射的比较","authors":"Zinah Salahuddin Shakir, Sameer Khudhur Yaseen, Ayad Abdul Razzak Dhaigham","doi":"10.21123/bsj.2024.9152","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"يعد تشتت رامان المحسن بالسطح (SERS) طريقة سريعة الاستجابة وانتقائية للغاية تعمل على تحسين إشارات تشتت رامان للجزيئات التي تستخدم المواد النانوية كركائز. يتيح SERS تحديد مادة بتراكيز منخفضة جدًا عن طريق تضخيم المجال الكهربائي أو التحسين الكيميائي بسبب سطح Plasmon (LSP) الموضعي. في هذا العمل ، تم فحص التراكيز المنخفضة من كبريتات الصوديوم (Na2SO4) كمواد ملوثة للمياه باستخدام SERS السائل على أساس البنى النانوية الغروية للفضة . تم تحضير نوعين من الهياكل النانوية للفضة: نجمية ومكعبة الشكل، واستخدامها كركائز SERS سائلة . تم استخدام طريقة الاختزال الكيميائي لتركيب الهياكل النانوية Ag من أيونات الفضة باستخدام عوامل الاختزال. تم استخدام مجهر القوة الذرية (AFM) والمجهر الماسح الإلكتروني (SEM) لتوصيف الفضة النانوية. تم الإبلاغ عن إجراءات SERS لهذه الجسيمات النانوية في الكشف عن كبريتات الصوديوم (Na2SO4) وتحليلها فيما يتعلق بكل من الشكل والحجم باستخدام ليزر 532 نانومتر. لاحظنا أن بنية الجسيمات النانوية ذات الزوايا الأكثر عددا والاكثر حدة أعطت إشارات SERS أقوى. ترتبط الزيادة في إشارة SERS بـ LSP ، والتي تنتج عن ترسب جزيئات كبريتات الصوديوم في النقاط الساخنة (المسافات بين الهياكل النانوية للفضة المتجمعة) في المحلول. لوحظ زيادة قمم رامان مع زيادة تركيز الكبريتات. يوفر هيكل الفضة النانوي النجمي المقترح نشاط SERS أقوى من الهيكل النانوي المكعب. هذا يعني أن SERS مع الهياكل النانوية النجمية أكثر كفاءة منها في الهياكل المكعبة النانوية. أيضًا ، يلعب تركيز الكبريتات دورًا رئيسًا في الكشف حيث تصبح إشارة رامان أقوى مع زيادة التركيز. كان أعلى معامل تعزيز تحليلي للكبريتات تم الحصول عليه لـ SERS في محلول الفضة النانوي النجمي الغروي 2.6 × 103 عند 7 × 10-7 م بأقل تركيز ، وكان 1.7 × 103 عند 7 × 10-7 م أقل تركيز لـ SERS في محلول الفضة النانوي المكعب الغروي.","PeriodicalId":8687,"journal":{"name":"Baghdad Science Journal","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":1.2000,"publicationDate":"2024-03-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"مقارنة بين تشتت رامان المعزز بالسطح في محلول الفضة الغروي النانوي النجمي و النانوي المكعب الشكل\",\"authors\":\"Zinah Salahuddin Shakir, Sameer Khudhur Yaseen, Ayad Abdul Razzak Dhaigham\",\"doi\":\"10.21123/bsj.2024.9152\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"يعد تشتت رامان المحسن بالسطح (SERS) طريقة سريعة الاستجابة وانتقائية للغاية تعمل على تحسين إشارات تشتت رامان للجزيئات التي تستخدم المواد النانوية كركائز. يتيح SERS تحديد مادة بتراكيز منخفضة جدًا عن طريق تضخيم المجال الكهربائي أو التحسين الكيميائي بسبب سطح Plasmon (LSP) الموضعي. في هذا العمل ، تم فحص التراكيز المنخفضة من كبريتات الصوديوم (Na2SO4) كمواد ملوثة للمياه باستخدام SERS السائل على أساس البنى النانوية الغروية للفضة . تم تحضير نوعين من الهياكل النانوية للفضة: نجمية ومكعبة الشكل، واستخدامها كركائز SERS سائلة . تم استخدام طريقة الاختزال الكيميائي لتركيب الهياكل النانوية Ag من أيونات الفضة باستخدام عوامل الاختزال. تم استخدام مجهر القوة الذرية (AFM) والمجهر الماسح الإلكتروني (SEM) لتوصيف الفضة النانوية. تم الإبلاغ عن إجراءات SERS لهذه الجسيمات النانوية في الكشف عن كبريتات الصوديوم (Na2SO4) وتحليلها فيما يتعلق بكل من الشكل والحجم باستخدام ليزر 532 نانومتر. لاحظنا أن بنية الجسيمات النانوية ذات الزوايا الأكثر عددا والاكثر حدة أعطت إشارات SERS أقوى. ترتبط الزيادة في إشارة SERS بـ LSP ، والتي تنتج عن ترسب جزيئات كبريتات الصوديوم في النقاط الساخنة (المسافات بين الهياكل النانوية للفضة المتجمعة) في المحلول. لوحظ زيادة قمم رامان مع زيادة تركيز الكبريتات. يوفر هيكل الفضة النانوي النجمي المقترح نشاط SERS أقوى من الهيكل النانوي المكعب. هذا يعني أن SERS مع الهياكل النانوية النجمية أكثر كفاءة منها في الهياكل المكعبة النانوية. أيضًا ، يلعب تركيز الكبريتات دورًا رئيسًا في الكشف حيث تصبح إشارة رامان أقوى مع زيادة التركيز. كان أعلى معامل تعزيز تحليلي للكبريتات تم الحصول عليه لـ SERS في محلول الفضة النانوي النجمي الغروي 2.6 × 103 عند 7 × 10-7 م بأقل تركيز ، وكان 1.7 × 103 عند 7 × 10-7 م أقل تركيز لـ SERS في محلول الفضة النانوي المكعب الغروي.\",\"PeriodicalId\":8687,\"journal\":{\"name\":\"Baghdad Science Journal\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":1.2000,\"publicationDate\":\"2024-03-19\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Baghdad Science Journal\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9152\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q3\",\"JCRName\":\"MULTIDISCIPLINARY SCIENCES\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Baghdad Science Journal","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9152","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"MULTIDISCIPLINARY SCIENCES","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

摘要

表面增强拉曼散射（SERS）是一种反应灵敏、选择性强的方法，可优化以纳米材料为基底的分子的拉曼散射信号。通过电场放大或局部表面等离子体（LSP）引起的化学增强，SERS 能够在极低浓度下识别某种材料。在这项工作中，使用基于银胶体纳米结构的液体 SERS 研究了作为水污染物的低浓度硫酸钠 (Na2SO4)。制备了两种类型的银纳米结构：并将其用作液体 SERS 基底。化学还原法是利用还原剂从银离子中合成银纳米结构。使用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对银纳米结构进行表征。据报道，这些纳米粒子在检测硫酸钠（Na2SO4）时具有 SERS 作用，并使用 532 纳米激光对其形状和尺寸进行了分析。我们观察到，数量更多、角度更尖锐的纳米粒子结构会产生更强的 SERS 信号。SERS 信号的增加与 LSP 有关，LSP 是硫酸钠颗粒在溶液中的热点（银纳米结构聚集体之间的距离）沉积的结果。随着硫酸盐浓度的增加，拉曼峰值也在增加。与立方纳米结构相比，拟议的星形银纳米结构具有更强的 SERS 活性。这意味着星形纳米结构比立方纳米结构的 SERS 更有效。此外，硫酸盐浓度在检测中也起着重要作用，因为随着浓度的增加，拉曼信号会变得更强。在胶体星形纳米结构银溶液中，硫酸盐的分析增强因子最高，最低浓度为 7 × 10-7 M 时为 2.6 × 103，而在胶体立方纳米结构银溶液中，硫酸盐的分析增强因子最低，为 7 × 10-7 M 时为 1.7 × 103。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

查看原文本刊更多论文

مقارنة بين تشتت رامان المعزز بالسطح في محلول الفضة الغروي النانوي النجمي و النانوي المكعب الشكل

يعد تشتت رامان المحسن بالسطح (SERS) طريقة سريعة الاستجابة وانتقائية للغاية تعمل على تحسين إشارات تشتت رامان للجزيئات التي تستخدم المواد النانوية كركائز. يتيح SERS تحديد مادة بتراكيز منخفضة جدًا عن طريق تضخيم المجال الكهربائي أو التحسين الكيميائي بسبب سطح Plasmon (LSP) الموضعي. في هذا العمل ، تم فحص التراكيز المنخفضة من كبريتات الصوديوم (Na2SO4) كمواد ملوثة للمياه باستخدام SERS السائل على أساس البنى النانوية الغروية للفضة . تم تحضير نوعين من الهياكل النانوية للفضة: نجمية ومكعبة الشكل، واستخدامها كركائز SERS سائلة . تم استخدام طريقة الاختزال الكيميائي لتركيب الهياكل النانوية Ag من أيونات الفضة باستخدام عوامل الاختزال. تم استخدام مجهر القوة الذرية (AFM) والمجهر الماسح الإلكتروني (SEM) لتوصيف الفضة النانوية. تم الإبلاغ عن إجراءات SERS لهذه الجسيمات النانوية في الكشف عن كبريتات الصوديوم (Na2SO4) وتحليلها فيما يتعلق بكل من الشكل والحجم باستخدام ليزر 532 نانومتر. لاحظنا أن بنية الجسيمات النانوية ذات الزوايا الأكثر عددا والاكثر حدة أعطت إشارات SERS أقوى. ترتبط الزيادة في إشارة SERS بـ LSP ، والتي تنتج عن ترسب جزيئات كبريتات الصوديوم في النقاط الساخنة (المسافات بين الهياكل النانوية للفضة المتجمعة) في المحلول. لوحظ زيادة قمم رامان مع زيادة تركيز الكبريتات. يوفر هيكل الفضة النانوي النجمي المقترح نشاط SERS أقوى من الهيكل النانوي المكعب. هذا يعني أن SERS مع الهياكل النانوية النجمية أكثر كفاءة منها في الهياكل المكعبة النانوية. أيضًا ، يلعب تركيز الكبريتات دورًا رئيسًا في الكشف حيث تصبح إشارة رامان أقوى مع زيادة التركيز. كان أعلى معامل تعزيز تحليلي للكبريتات تم الحصول عليه لـ SERS في محلول الفضة النانوي النجمي الغروي 2.6 × 103 عند 7 × 10-7 م بأقل تركيز ، وكان 1.7 × 103 عند 7 × 10-7 م أقل تركيز لـ SERS في محلول الفضة النانوي المكعب الغروي.

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Baghdad Science Journal MULTIDISCIPLINARY SCIENCES-

CiteScore

2.00

自引率

50.00%

发文量

102

审稿时长

24 weeks

期刊介绍： The journal publishes academic and applied papers dealing with recent topics and scientific concepts. Papers considered for publication in biology, chemistry, computer sciences, physics, and mathematics. Accepted papers will be freely downloaded by professors, researchers, instructors, students, and interested workers. ( Open Access) Published Papers are registered and indexed in the universal libraries.