Synthesis of triangular silver nanoplates as a platform for surface enhanced Raman spectroscopy

Abstract

Las nanopartículas metálicas se han estudiado ampliamente debido a sus interesantes propiedades ópticas. Las propiedades ópticas de las nanopartículas metálicas surgen de una oscilación colectiva de electrones libres (plasmones), lo que induce una amplificación de campo eléctrico en las proximidades de la nanopartícula. Una aplicación de esta amplificación de campo eléctrico, mediante nanoestructuras metálicas, es la mejora de la dispersión de luz inelástica de un material en la espectroscopía Raman. En este proyecto, las nanopartículas de plata triangulares (Ag TNP) se excitaron con un láser de 633 nm en presencia de grafeno exfoliado mecánicamente. El objetivo de este proyecto es aprovechar las puntas de la nanoestructura triangular de plata que actúan como puntos calientes, para mejorar la dispersión inelástica de la luz del grafeno. Los Ag TNP se sintetizaron mediante una síntesis foto-química fácil utilizando diodos de emisión de luz (LED) como fuente de luz. Luego, los TNP de Ag se depositaron sobre un sustrato de cuarzo seguido de la deposición de grafeno exfoliado mecánicamente sobre los TNP de Ag. Las técnicas de espectroscopía UV-visible, microscopía de fuerza atómica, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopía Raman revelan que se obtuvieron TNP de Ag de un tamaño promedio de 150 nm, y también se preparó con éxito un compuesto de grafeno / TNP de una sola capa. Además, los TNP de Ag mejoraron la dispersión inelástica de grafeno hasta 1.8 * 102 veces (factor de mejora), lo que se refleja en el espectro Raman de grafeno. De manera similar, se identificaron los efectos de la tensión sobre el grafeno en relación con la presencia de los Ag TNP, que se reflejó como un cambio en frequencia en las bandas de grafeno 2D y G Raman. Este trabajo proporciona un método de preparación fácil para el compuesto TNP de grafeno/Ag TNP que contribuye al campo de la espectroscopía Raman de superficie mejorada.