安师大李永新Anal.Chem. Ag@Au纳米线用于催化反应的原位SERS监测

通讯作者：李永新

通讯单位：安徽师范大学

单纳米线(NWs)作为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)衬底，由于其独特的性质和明显的优势而受到广泛关注。

安徽师范大学李永新教授分别通过激光辅助拉拔法和电置换反应制备了单根银纳米线（AgNWs）和单根镀金银纳米线（Ag@AuNWs）。通过原位监测和评估等离子体驱动的4-硝基苯硫酚(4-NTP)二聚为4,4'-二巯基偶氮苯的表面催化反应以及4-NTP还原对氨基苯硫酚发现，制备的单个Ag@AuNWs显示出高SERS活性和催化活性。
研究人员进一步发现拉曼峰的强度受激光功率的影响很大，在该单纳米线系统中，在温和条件下（633nm波长），在0.05%功率下仍可观察到拉曼峰。从拉曼光谱可以得到5.4×104的SERS增强因子（EF），在最佳条件下可以达到1.3×109的EF值。结果表明，单个Ag@AuNWs可以作为具有高灵敏度、稳定性和可重复性的SERS应用的良好平台，这将有利于基于SERS的单个实体级别的研究。
相关成果以“In Situ SERS Monitoring of the Plasmon-Driven Catalytic Reaction by Using Single Ag@Au Nanowires as Substrates”为题发表在Analytical Chemistry上。

图1.(A)单个AgNW的TEM图像；(B)AgNWE在0.5M H2SO4溶液中的CV曲线；(C)单个AgNW的EDS谱；(D)使用单个AgNWE在0.1M KCl水溶液中含有5mM Ru(NH3)6Cl3的CV曲线。扫描速率，20mV/s；电位范围，∼0.1−0.4V。

图2.(A)在0.5M H2SO4中测量的单个AgNWE（黑线）和单个Ag@AuNWE（红线）的CV曲线；(B)单个Ag@AuNWs的EDS光谱（Au/Ag的原子比为~35%）；(C)单个Ag@AuNWE的SEM图像（右上角是Ag@AuNW的放大图）；(D)单个Ag@AuNW的HRTEM图像。

图3.(A)使用单个Ag@AuNW将4-NTP二聚成DMAB的耦合PDR的SERS光谱在10、20、10、20、40、60、150和180秒。(B)随着积分时间的增加，1143、1392和1441 cm-1处的峰值强度随时间变化。

参考文献：

Yanyan Zhu, Haoran Tang, Hao Wang, Yongxin Li, In Situ SERS Monitoring of the Plasmon-Driven Catalytic Reaction by Using Single Ag@Au Nanowires as Substrates, Anal. Chem. 2021, 93,11736-11744.

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