Fabricación de nanoestructuras por ablación láser y su uso en SERS con bajo umbral de detección: el caso de Ag-Nps
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Resumen
En este trabajo presentamos la fabricación de nanopartículas de plata (Ag-NPs) por medio de ablación láser (AL) en medio acuoso, y su aplicación como elementos de realce de señales Raman a través de procesos tipo SERS. Esta metodología permite obtener suspensiones estables de NPs libres del uso de procesos químicos, con dispersiones de tamaños relativamente pequeñas y de fácil procesamiento para la implementación de sustratos SERS de sílice. A través del uso de alícuotas a diferentes concentraciones de Rodamina 6G (R6G), se demuestra que con estas Ag-NPs se alcanzan umbrales de detección de señal Raman en concentraciones del orden de nM. El estudio de la distribución de las Ag-NPs sobre un sustrato de sílice se llevó a cabo por microscopía de fuerza atómica (AFM). A su vez, se presentan algunos resultados de simulación de la magnitud de los campos generando hot spot en regiones específicas de las Ag-NPs tomando en cuenta la morfología de algunos de los aglomerados identificados por microscopía de barrido electrónico (SEM) en los sustratos SERS. En comparación con algunos reportes previos, el presente trabajo demuestra bajo umbral de detección e implementación sencilla en sustratos SERS.
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Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología, editada por la Universidad Nacional Autónoma de México, se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.
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Citas
Castro-Beltrán, Rigoberto; Vinh M. Diep, Soheil Soltani, Eda Gungor, Andrea M. Armani. (2017). Plasmonically enhanced kerr frequency combs. ACS Photonics, 4: 2828. http://dx.doi.org/10.1021/acsphotonics.7b00808
D’Andrea, C.; F. Neri, P. M. Ossi, N. Santo, S. Trusso. (2009). The controlled pulsed laser deposition of Ag nanoparticle arrays for surface enhanced Raman scattering. Nanotechnology, 20: 245606. http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/20/24/245606
Dedic, Chloe E.; Terrence R. Mayer y James B. Michael (2017). Single-shot ultrafast coherent anti-stokes Raman scattering of vibrational/rotational nonequilibrium. Optica, 4: 563-570. http://dx.doi.org/10.1364/OPTICA.4.000563
Fleischmann, M.; P. J. Hendra y A. J. McQuillan. (1974). Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode. Chemical Physics Letters, 26 (2) 163-166. http://dx.doi.org/10.1016/0009-2614(74)85388-1
He, X. N.; Y. Gao, M. Mahjouri-Samani, P. N. Black, J. Allen, M. Mitchell, W. Xiong, Y. S. Zhou, L. Jiang y Y. F. Lu. (2012). Surface-enhanced Raman spectroscopy using gold-coated horizontally aligned carbon nanotubes. Nanotechnology, 23: 205702. http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/23/20/205702
Kumar Sur, Ujjal. (2017). Surface-enhanced Raman scattering, En Khan Maaz (ed.), Raman spectroscopy and applications, cap. 14. https://www.intechopen.com/books/raman-spectroscopy-and-applications/surface-enhanced-raman-scattering. http://dx.doi.org/10.5772/66084
Nebogatikov, M. S.; V. Ya. Shur, A. E. Tyurnina, R. V. Kozinr, V. Yu. Sukhanova, E. A. Mingaliev, D. V. Zorikhin. (2015). Surface-enhanced raman scattering using silver nanoparticles produced by laser ablation in liquid. Ferroelectrics, 477: 54-62. https://doi.org/10.1080/00150193.2015.999629
Rosales, J. E. Alba; G. Ramos-Ortiz, G. Martínez-Ponce, R. Castro-Beltrán, L. Polo-Parada y G. Gutiérrez-Juáreza, (2018). Dual photoacoustic monitoring in laser ablation synthesis of silver nanoparticles to find in situ their fluence threshold formation. Results in Physics, 11: 350-357. http://dx.doi.org/10.1016/j.rinp.2018.08.039
Shi Ce, Soheil Soltani, Andrea M. Armani. (2013). Gold nanorod plasmonic upconversion microlaser. Nano Lett., 13: 5827. http://dx.doi.org/10.1021/nl4024885
Škantárová, Lenka; Andrej Orinák, Renáta Orináková, Monika Jerigová, Monika Stupavská y Dusan Velicd. (2013). Functional silver nanostructured surfaces applied in SERS and SIMS. Surf. Interface Anal., 45: 1266. http://dx.doi.org/10.1002/sia.5267
Yang, Jing; Fanghui Ren, Xinyuan Chong, Donglei Fan, Swapnajit Chakravarty, Zheng Wang, Ray T. Chen y Alan X. Wang. (2014). Guided-mode resonance grating with self-assembled silver nanoparticles for surface-enhanced raman scattering spectroscopy. Photonics, 14: 380-389. http://dx.doi.org/10.3390/photonics1040380
Yingcheng, Pan; Xiaoyu Guo, Jinglu Zhu, Xuan Wang, Han Zhang, Yan Kang, Ting Wu, Yiping Du. (2015). A new SERS substrate based on silver nanoparticle functionalized polymethacrylate monoliths in a capillary, and its application to the trace determination of pesticides. Microchimica Acta, 182, 1775. http://dx.doi.org/10.1007/s00604-015-1514-8