金属ナノワイヤー集合体を用いた高感度SERSセンシング

使用金属纳米线聚集体的高灵敏度 SERS 传感

• 批准号: 20043009
• 负责人: 山口 央
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20043009/
• 关键词: 表面増強ラマン散乱; ナノワイヤ

近接した金属ナノ構造体間のナノスペースでは、光電場増強などにより表面増強ラマン散乱(SERS)発生効率が向上するために、特にバイオ分析を指向したSERSセンシング場として有効である。本研究では、陽極酸化アルミナ(PAA)膜のアルミナ細孔内にメソポーラスシリカを形成させた複合メソポーラス(HMP)膜[1]を用いた鋳型電析によって、銀ナノワイヤーが3次元的にからみあった銀ナノワイヤー集合体を固体基板上に集積化させ、銀ナノワイヤー間での光増強電場を利用した高感度SERSセンシングを目指した。らせん状のシリカメソ細孔(12nmφ)を含有するHMP膜を固体電極上に設置し、硝酸銀水溶(0.05MAgNO_3, 0.5MH_3BO_3)中でのパルス電析によって、銀ナノワイヤー集合体を固体電極上に形成させた。形成後、10w/w%リン酸水溶液と0.1Mの熱水酸化ナトリウム溶液によってHMPの酸化物層を除去し、SEMおよびTEM測定を行った。その結果、図1に示すように、固体電極上にロッド状の銀の構造物がSEMにより確認された。ロッド状構造物の微細構造をTEMにより観測したところ、報告例[2]と同様な、シリカメソ細孔の構造とサイズを反映した銀ナノワイヤー集合体であることが示唆された。このような、銀ナノワイヤー集合体のt-BPE溶液中でのSERS測定を行ったところ、t-BPEの両端のピリジル基が銀に吸着したことを示すスペクトルが得られたことから、銀ナノワイヤー間がSERSのhot spotと成りうることが示唆された。

Near the metal structure, the optical field increases, the surface increases, the scattering (SERS) generation rate increases, and the SERS field increases. In this study, anodized aluminum (PAA) films were deposited in fine pores, and composite aluminum (HMP) films were formed using three-dimensional (3D) electrowinning techniques. HMP films containing fine pores (12nmφ) were formed on solid electrodes, silver nitrate in aqueous solution (0.05MAgNO_3, 0.5MH_3BO_3) and silver nitrate aggregates on solid electrodes. After formation, the acid layer of HMP was removed from 10w/w% hydrochloric acid aqueous solution and 0.1 M hot water acidification solution, and SEM and TEM measurements were performed. The results show that the structure of silver on solid electrode is confirmed by SEM. The microstructure of the structure is measured by TEM. Example [2] SERS determination in t-BPE aggregates is performed on the surface of silver and silver.

项目成果

Electrochemical synthesis of Au/polyaniline–poly(4-styrenesulfonate) hybrid nanoarray for sensitive biosensor design

• DOI: 10.1016/j.elecom.2008.05.021
• 发表时间: 2008-07
• 期刊: Electrochemistry Communications
• 影响因子: 5.4
• 作者: Meining Zhang;A. Yamaguchi;Kotaro Morita;N. Teramae