Summary
Detta protokoll beskriver en tillverkningsmetod för ett flexibelt substrat för ytförstärkt Raman-spridning. Denna metod har använts för framgångsrik detektion av låga koncentrationer av R6G och Thiram.
Abstract
Den här artikeln presenterar en tillverkningsmetod för ett flexibelt substrat designat för Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS). Silvernanopartiklar (AgNPs) syntetiserades genom en komplexbildningsreaktion som involverade silvernitrat (AgNO3) och ammoniak, följt av reduktion med hjälp av glukos. De resulterande AgNP uppvisade en enhetlig storleksfördelning som sträckte sig från 20 nm till 50 nm. Därefter användes 3-aminopropyltrietoxisilan (APTES) för att modifiera ett PDMS-substrat som hade ytbehandlats med syreplasma. Denna process underlättade självorganiseringen av AgNP på substratet. En systematisk utvärdering av effekten av olika experimentella förhållanden på substratprestanda ledde till utvecklingen av ett SERS-substrat med utmärkt prestanda och en Enhanced Factor (EF). Med hjälp av detta substrat uppnåddes imponerande detektionsgränser på 10-10 M för R6G (Rhodamine 6G) och 10-8 M för Thiram. Substratet användes framgångsrikt för att detektera rester av bekämpningsmedel på äpplen, vilket gav mycket tillfredsställande resultat. Det flexibla SERS-substratet visar stor potential för verkliga tillämpningar, inklusive detektering i komplexa scenarier.
Introduction
Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS), som en typ av Raman-spridning, erbjuder fördelarna med hög känslighet och skonsamma detektionsförhållanden, och kan till och med uppnå detektering av enstaka molekyler 1,2,3,4. Metallnanostrukturer, såsom guld och silver, används vanligtvis som SERS-substrat för att möjliggöra substansdetektion 5,6. Förbättring av elektromagnetisk koppling på nanostrukturerade ytor spelar en viktig roll i SERS-tillämpningar. Metalliska nanostrukturer med varierande storlek, form, interpartikelavstånd och sammansättningar kan aggregera för att skapa många "hotspots" som genererar intensiva elektromagnetiska fält på grund av lokaliserade ytplasmonresonanser 7,8. Många studier har utvecklat metallnanopartiklar med olika morfologier som SERS-substrat, vilket visar deras effektivitet när det gäller att uppnå SERS-förbättring 9,10.
Flexibla SERS-substrat har breda tillämpningar, med nanostrukturer som kan producera SERS-effekter som deponeras på flexibla substrat för att underlätta direkt detektion på krökta ytor. Flexibla SERS-substrat används för att detektera och samla in analyter på oregelbundna, icke-plana eller krökta ytor. Vanliga flexibla SERS-substrat inkluderar fibrer, polymerfilmer och grafenoxidfilmer11,12,13,14. Bland dem är polydimetylsiloxan (PDMS) ett av de mest använda polymermaterialen och erbjuder fördelar som hög transparens, hög draghållfasthet, kemisk stabilitet, giftfrihet och vidhäftning15,16,17. PDMS har ett lågt Raman-tvärsnitt, vilket gör dess inverkan på Raman-signalen försumbar18. Eftersom PDMS-prepolymeren är i flytande form kan den härdas med värme eller ljus, vilket ger en hög grad av kontrollerbarhet och bekvämlighet. PDMS-baserade SERS-substrat är relativt vanliga flexibla SERS-substrat, som har använts i tidigare studier för att bädda in olika metallnanopartiklar för att detektera olika biokemiska substanser med exemplarisk prestanda19,20.
Vid framställning av SERS-substrat är tillverkningen av nanogapstrukturer avgörande. Teknik för fysisk deponering erbjuder fördelar som hög skalbarhet, enhetlighet och reproducerbarhet, men kräver vanligtvis goda vakuumförhållanden och specialutrustning, vilket begränsar desspraktiska tillämpningar. Dessutom är det fortfarande en utmaning att tillverka nanostrukturer på några nanometernivåer med konventionella deponeringstekniker22. Följaktligen kan nanopartiklar som syntetiseras genom kemiska metoder adsorberas på flexibla transparenta filmer genom olika interaktioner, vilket underlättar självorganisering av metallstrukturer på nanoskala. För att säkerställa framgångsrik adsorption kan interaktioner justeras genom att fysiskt eller kemiskt modifiera filmytan för att ändra dess ythydrofilicitet23. Silvernanopartiklar, jämfört med guldnanopartiklar, uppvisar bättre SERS-prestanda, men deras instabilitet, särskilt deras känslighet för oxidation i luft, resulterar i en snabb minskning av SERS Enhancement Factor (EF), vilket påverkar substratprestandan24. Därför är det viktigt att utveckla en stabil partikelmetod.
Förekomsten av bekämpningsmedelsrester har fått stor uppmärksamhet, vilket skapar ett stort behov av robusta metoder som snabbt kan upptäcka och identifiera olika klasser av farliga kemikalier i livsmedel på fältet25,26. Flexibla SERS-substrat erbjuder unika fördelar i praktiska tillämpningar, särskilt när det gäller livsmedelssäkerhet. Denna artikel introducerar en metod för att framställa ett flexibelt SERS-substrat genom att binda syntetiserade glukosbelagda silvernanopartiklar (AgNP) på ett PDMS-substrat (figur 1). Närvaron av glukos skyddar AgNPs, vilket minskar silveroxidation i luften. Substratet uppvisar utmärkt detektionsprestanda och kan detektera Rhodamine 6G (R6G) så lågt som 10-10 M och bekämpningsmedel Thiram så lågt som 10-8 M, med god enhetlighet. Dessutom kan det flexibla substratet användas för detektering genom bindning och provtagning, med många potentiella applikationsscenarier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Syntes av nanopartiklar
- Beredning av silvernitratlösning
- Använd en precisionsvåg, mät 0,0017 g silvernitrat av AR-kvalitet (AgNO3, se materialtabell) och tillsätt det till 10 ml avjoniserat (DI) vatten. Rör om blandningen för att skapa en 10-3 mol/L AgNO3-lösning .
- Beredning av silver-ammoniakkomplexet
- Ta 1 ml ammoniakvatten av AR-kvalitet (NH3. H2O, se Materialförteckning) med hjälp av en spruta och tillsätt den droppe för droppe i silvernitratlösningen under omrörning. Stoppa droppvis tillsats när lösningen blir klar.
- Beredning av glukoslösningen
- Använd en exakt vägningsvåg, mät 0,36 g glukospulver av AR-kvalitet (se materialtabell) och tillsätt det till 10 ml DI-vatten. Rör om blandningen ordentligt för att skapa en 0,2 M glukoslösning.
- Syntes av silvernanopartiklar (AgNP)
- Använd en pipettpistol för att tillsätta 30 μl silver-ammoniakkomplex (beredt i steg 1.2) till glukoslösningen (beredt i steg 1.3) med 30 minuters mellanrum. Upprepa denna process 4-6 gånger under omrörning tills lösningen blir gul.
2. Beredning av flexibla substrat
- Beredning av PDMS-substrat
- För att syntetisera PDMS-substratet, ta cirka 5 g PDMS A-lösning och tillsätt B-lösning (från ett kommersiellt tillgängligt kit, se Materialförteckning) i förhållandet 1:10.
- Rör om och blanda PDMS A- och B-lösningarna noggrant.
- Överför den blandade PDMS:en till en fyrkantig form och grädda den sedan i en 80 °C ugn i 2 timmar.
- Efter härdning genom ovanstående process, använd en skalpell för att skära PDMS längs det mörka gallret på petriskålen, vilket skapar små PDMS-kuber med måtten cirka 1 cm x 1 cm.
- Modifiering av ytan
- Utsätt de ovan nämnda små PDMS-bitarna för plasmabehandling. Använd en handhållen plasmaprocessor (se Materialförteckning) och flytta den fram och tillbaka cirka 5-10 cm ovanför PDMS-ytan för att utföra ytplasmabehandling.
- Använd plasmaprocessorn för att modifiera ytan, inducera bildandet av hydroxylgrupper på PDMS-ytan, vilket gör den hydrofil27.
- Modifiering med APTES
- Bered en 10 % APTES-lösning (se materialförteckning).
- Sänk ner det ytmodifierade PDMS som erhölls i steg 2.2 i APTES-lösningen och låt den sitta i 10 timmar. Detta gör det möjligt för APTES att binda till hydroxylgrupperna på PDMS-ytan.
- Självmontering av AgNP
- Sänk ner PDMS-substratet som erhölls i steg 2.3 i AgNPs-lösningen som syntetiserades i steg 1.4 i 10 timmar. Detta självmonterar AgNP:erna på PDMS-substratet, vilket skapar det slutliga flexibla SERS-detektionssubstratet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I denna studie utvecklades ett flexibelt SERS-substrat bestående av syntetiska AgNP insvepta i glukos och självorganiserat på PDMS med hjälp av APTES, vilket uppnådde utmärkt detektionsprestanda för praktiska bekämpningsmedelsdetektionsapplikationer. Detektionsgränserna för R6G och tiram uppnåddes båda vid 10-10 M respektive 10-8 M, med en förstärkningsfaktor (EF) på 1 x 10 5. Dessutom uppvisade substratet enhetlighet.
AgNP insvepta i glukos syntetiserades med en förbättrad Tollens-metod28,29. Denna AgNP-enhet genererade inte bara en stark SERS-signal utan skyddade också effektivt silvret i AgNPs från oxidation, vilket bevarade detektionsprestandan. Från bilderna från ESEM-bilderna (Environmental Scanning Electron Microscopy) i figur 2 verkade de syntetiserade partiklarna relativt enhetliga, med de flesta diametrar mellan 40-50 nm. Det yttre lagret av AgNP omslöts av ett glukosskikt. Denna struktur gav ett dielektriskt skikt för AgNP:s yttre skikt och skyddade silverpartiklarna från oxidation vid exponering för luft, vilket bevarade SERS-prestandan.
Det är uppenbart att ett starkt förstärkt elektriskt fält bildas mellan gapen i AgNPs, vilket fungerar som den primära orsaken till SERS-signalen. Därför är substratet tätt immobiliserat med AgNP på flexibla substrat för att uppnå förbättrad prestanda (figur 3). Det självmonterade SERS flexibla substratet som utvecklats i denna studie är enkelt, av hög kvalitet och fritt från giftiga eller skadliga ämnen, vilket gör det miljövänligt.
Det flexibla SERS-substratet som framställdes i denna studie uppvisade utmärkt detektionsprestanda. För att utvärdera ett SERS-substrat är den kritiska aspekten dess detektionsförmåga. Här definierades förstärkningsfaktorn (EF) för att bedöma substratets förbättringsprestanda, och R6G (se materialtabell) användes för att bestämma detektionsgränsen. EF beskrevs av30:
EF = (ISERS / I Raman) × (NRaman / N SERS)
Topppositionerna31 för R6G och deras motsvarande värden presenteras i tabell 1.
I denna studie erhölls Raman-spektrumet med hjälp av en 633 nm laser med 10x och 50x objektiv. Integrationstiden sattes till 10 s för spektruminsamling under mätningen, med den infallande lasereffekten på 3,7 mW. Genom att tillsätta 30 μL R6G-lösningar med varierande koncentrationer på substratet och observera Raman-signalen genom direkt detektion, illustrerar figur 4 att substratet uppvisade utmärkt detektionsförmåga och nådde en detektionsgräns på 10-10 M för R6G, vilket indikerar stark detektionsprestanda. Därefter, med 10-5 M R6G som testsond, beräknades förstärkningsfaktorn (EF) för substratet till 1 x 10 5 (beräkningsprocessen beskrivs i tilläggsfil 1), vilket visar en märkbar förstärkningseffekt (figur 5).
Det flexibla SERS-substratet gjorde det möjligt att upptäcka bekämpningsmedel. Tiram, ett allmänt använt ditiokarbamatbekämpningsmedel (DTC) i frukt- och grönsaksodling, syftar till att kontrollera svampsjukdomar och förhindra försämring under lagring och transport32. Upprepad exponering eller förtäring av Thiramrester kan dock leda till hälsoproblem såsom slöhet, förlust av muskeltonus och allvarliga fostermissbildningar33,34. Därför är det viktigt att uppnå spårnivådetektion av Thiram på ytorna av frukt och grönsaker. Raman toppar35 av Thiram och deras orsaker beskrivs i tabell 2.
Olika koncentrationer av tiram applicerades på det flexibla substratet för att bedöma dess detektionsprestanda. Figur 6 visar att för Thiram-detektion är dess tre primära karakteristiska toppar tydliga och detektionsgränsen nås vid 10-8 M.
Det flexibla substratet möjliggjorde praktiska detektioner. I vardagen finns det ibland rester av bekämpningsmedel kvar på fruktens yta. Konsumtion av otvättad frukt kan innebära hälsorisker. I denna studie applicerades det flexibla SERS-substratet med hjälp av en "paste and peel-off"-metod, där substratet fästes på ytan av ett äpple och sedan togs bort för inspektion.
Figur 7 illustrerar att med denna metod uppnåddes detektion av 10-7 M tiram, med relativt tydliga spektrallinjer. Således kan det flexibla SERS-substratet underlätta detektionsmetoden "paste and peel-off", effektivt identifiera bekämpningsmedelsrester på fruktytor och erbjuda värdefulla praktiska tillämpningar.
Det flexibla SERS-substratet som presenterades i denna studie uppvisade inte bara anmärkningsvärd detektionsprestanda utan erbjöd också praktiska tillämpningsscenarier.
Figur 1: Schematisk utformning av det flexibla PDMS-substratet. Illustration som visar utformningen av det flexibla PDMS-substratet (polydimetylsiloxan) som används för SERS-experiment (Surface-Enhanced Raman Scattering). Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: ESEM-bild av syntetiserade AgNPs. Bild från miljösvepelektronmikroskopi (ESEM) som visar de syntetiserade AgNP (silvernanopartiklarna). Skalstapeln i bilden är 2 μm och diametern på AgNP varierar från cirka 20 nm till 50 nm. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Simulering av AgNP. Simulering som visar AgNP (silvernanopartiklar) med betydande lokal fältförstärkning i gapet mellan partiklarna. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: SERS-signaler med olika R6G-koncentrationer. Ytförstärkta Raman-spridningssignaler (SERS) erhållna för olika koncentrationer av R6G (Rhodamine 6G). Toppositionerna i figuren är i linje med dem i tabell 1. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 5: SERS-signaler från R6G på det flexibla substratet. Ytförstärkta Raman Scattering (SERS) signaler av R6G (Rhodamine 6G) samlade in från 10 slumpmässiga punkter på det flexibla substratet för att visa enhetlighet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 6: SERS-signaler med olika Thiram-koncentrationer. Ytförstärkta Ramanspridningssignaler (SERS) erhållna för olika koncentrationer av tiram. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 7: SERS-signaler av tiram på fruktytan. Ytförstärkta Raman Scattering-signaler (SERS) från Thiram erhållna från ytan av ett äpple med hjälp av "paste and peel-off"-metoden. Detektionsgränsen nådde 10-7 M av Thiram. Klicka här för att se en större version av denna figur.
| Toppläge (cm-1) | Tilldelning |
| 612 | C-C-C böjningsvibrationer i planet |
| 774 | C-H stretching |
| 1127 | C-H böjningsvibrationer i planet |
| 1180 | C-H och N-H böjvibrationer |
| 1310 | C=C sträckning |
| 1364 | Sträckande vibrationer av C-C-bindningen |
| 1509 | Sträckande vibrationer av C-C-bindningen |
| 1574 | Sträckande vibration av C=O-bindningen |
| 1647 | Sträckande vibrationer av C-C-bindningen |
Tabell 1: Raman-skift- och frekvenslägestilldelning i R6G SERS-spektrum. Tabell som listar Raman-skiftvärden och deras motsvarande frekvenslägestilldelningar i Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) -spektrumet för R6G (Rhodamine 6G).
| Toppläge (cm-1) | Tilldelning |
| 440 | CH3-N-C deformation (δ (CH3-N-C)), C=S sträckning (υ(C=S)) |
| 549 | S-S symmetrisk sträckning (υs (S-S)) |
| 928 | C=S-sträckning (υ (C=S)), C-N-sträckning (υ (CH3-N)) |
| 1136 | C-N-sträckning (υ (C-N)), de gungande CH3-lägena (ρ(CH3)) |
| 1388 | C-N sträckning (υ (C-N)), CH3 symmetrisk deformation (υ(C=S)) |
Tabell 2: Raman-skift- och frekvenslägestilldelning i Thiram SERS-spektrum. Tabell som listar Raman-skiftvärden och deras motsvarande frekvenslägestilldelningar i Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) -spektrumet för Thiram.
Tilläggsfil 1: Beräkning av förstärkningsfaktor (ER). Klicka här för att ladda ner den här filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I denna studie introducerades ett flexibelt SERS-substrat, som band AgNP till PDMS genom kemisk modifiering och uppnådde utmärkt prestanda. Under partikelsyntesen, särskilt i silverammoniakkomplexsyntesen (steg 1.2), spelar lösningens färg en avgörande roll. Att tillsätta för mycket ammoniakvatten droppvis kan påverka AgNPs synteskvalitet negativt, vilket kan leda till misslyckade detektionsresultat. Uppmärksamhet bör ägnas åt substratmodifiering (steg 2.2) under syntesprocessen; annars kan det hända att AgNP inte binder ordentligt till PDMS, vilket resulterar i försvagad detektionsprestanda.
I praktiska förberedelser kan SERS-substratets detektionsprestanda uppvisa instabilitet22. Detta kan optimeras genom att byta lösningsmedel i ämnet. Att till exempel använda acetonitril som lösningsmedel för Thiram ger bättre resultat än att använda etanol. Dessutom kan kvaliteten på Thiram påverka den detekterade SERS-signalen, vilket understryker vikten av att se till att de reagenser som används ligger inom sina utgångsdatum under detektionen.
Jämfört med andra studier36,37,38 är det flexibla substrats detektionsmetod som föreslås i denna studie okomplicerad. AgNP kan enkelt syntetiseras genom en enkel metod, vilket undviker behovet av komplexa experimentella förhållanden och miljöer, såväl som intrikata tillverkningsprocesser. Substratet är miljövänligt och introducerar inga skadliga föroreningar. Det bör dock noteras att på grund av glukosskiktet runt AgNP kan det försvaga förstärkningseffekten av silverpartiklar, vilket tyder på att ytterligare förbättring av förstärkningsfaktorn (EF) för SERS-substratet är nödvändig. Det flexibla SERS-substratet, framställt med metoden i denna studie, kräver också ytterligare utforskning för detektion av biomolekyler.
Det flexibla SERS-substrat som föreslås i denna studie visar tillämpbarhet i verkliga scenarier, vilket berikar metoderna för detektion av bekämpningsmedelsrester och har betydande konsekvenser. Dessutom, i framtida applikationer, har det flexibla SERS-substratet stor potential för biomedicinska tillämpningar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna deklarerar inga intressekonflikter.
Acknowledgments
Forskningen stöds av National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61974004 and 61931018), samt National Key R&D Program of China (Grant No. 2021YFB3200100). Studien är ett erkännande av elektronmikroskopilaboratoriet vid Pekings universitet för att ha gett tillgång till elektronmikroskop. Dessutom är forskningen tack vare Ying Cui och School of Earth and Space Science vid Pekings universitet för deras hjälp med Raman-mätningar.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ammonia (NH3.H2O, 25%) | Beijing Chemical Works | ||
| APTES (98%) | Beyotime | ST1087 | |
| BD-20AC Laboratory Chrona Treater | Electro-Technic Products Inc. | 12051A | |
| D-glucose | Beijing Chemical Works | ||
| Environmental Scanning electron microscope (ESEM) | FEI | QUANTA 250 | |
| Raman microscope | Horiba JY | LabRAM HR Evolution | |
| Rhodamine 6G | Beijing Chemical Works | ||
| Silicone Elastomer Base and Silicone Elastomer Curing Agent | Dow Corning Corporation | SYLGARD 184 | |
| Silver nitrate | Beijing Chemical Works | ||
| Thiram (C6H12N2S2, 99.9%) | Beijing Chemical Works |
References
- Zheng, F., Ke, W., Shi, L., Liu, H., Zhao, Y. Plasmonic Au-Ag janus nanoparticle engineered ratiometric surface-enhanced Raman scattering aptasensor for ochratoxin A detection. Analytical Chemistry. 91 (18), 11812-11820 (2019).
- Zhou, L., et al. Size-tunable gold aerogels: a durable and misfocus-tolerant 3D substrate for multiplex SERS detection. Advanced Optical Materials. 9 (17), 2100352 (2021).
- Fan, W., et al. Graphene oxide and shape-controlled silver nanoparticle hybrids for ultrasensitive single-particle surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensing. Nanoscale. 6 (9), 4843-4851 (2014).
- Xu, W., et al. Graphene-veiled gold substrate for surface-enhanced Raman spectroscopy. Advanced Materials. 25 (6), 928-933 (2013).
- Li, H., et al. Graphene-coated Si nanowires as substrates for surface-enhanced Raman scattering. Applied Surface Science. 541, 0169-4332 (2021).
- Chin, C. Y., et al. High sensitivity enhancement of multi-shaped silver-nanoparticle-decorated hydrophilic PVDF-based SERS substrates using solvating pretreatment. Sensors and Actuators: B. Chemistry. 347, 130614 (2021).
- Volpe, G., Noack, M., Acimovic, S. S., Reinhardt, C., Quidant, R. Near-field mapping of plasmonic antennas by multiphoton absorption in poly(methyl methacrylate). Nano Letters. 12 (9), 4864-4868 (2012).
- Novikov, S. M., et al. Fractal shaped periodic metal nanostructures atop dielectric-metal substrates for SERS applications. ACS Photonics. 7 (7), 1708-1715 (2020).
- Li, J., et al. 300 mm wafer-level, ultra-dense arrays of Au-capped nanopillars with sub-10 nm gaps as reliable SERS substrates. Nanoscale. 6 (21), 12391-12396 (2014).
- Mecker, L. C., et al. Selective melamine detection in multiple sample matrices with a portable Raman instrument using surface-enhanced Raman spectroscopy-active gold nanoparticles. Analytica Chimica Acta. 733, 48-55 (2012).
- Shao, J. D., et al. PLLA nanofibrous paper-based plasmonic substrate with tailored hydrophilicity for focusing SERS detection. ACS Applied Materials & Interfaces. 7, 5391-5399 (2015).
- Chen, Y. M., Ge, F. Y., Guang, S. Y., Cai, Z. S. Low-cost and large-scale flexible SERS-cotton fabric as a wipe substrate for surface trace analysis. Applied Surface Science. 436, 111-116 (2018).
- Yang, L., Zhen, S. J., Li, Y. F., Huang, C. Z. Silver nanoparticles deposited on graphene oxide for ultrasensitive surface-enhanced Raman scattering immunoassay of cancer biomarker. Nanoscale. 10, 11942-11947 (2018).
- Creedon, N. C., Lovera, P., Furey, A., O'Riordan, A. Transparent polymer-based SERS substrates templated by a soda can. Sensors and Actuators, B. 259, 64-74 (2018).
- Shiohara, A., Langer, J., Polavarapu, L., Marzan, L. M. Solution processed polydimethylsiloxane/gold nanostar flexible substrates for plasmonic sensing. Nanoscale. 6, 9817-9823 (2014).
- Guo, H. Y., Jiang, D., Li, H. B., Xu, S. P., Xu, W. Q. Highly efficient construction of silver nanosphere dimers on poly (dimethylsiloxane) sheets for surface-enhanced Raman scattering. Journal of Physical Chemistry C. 117, 564-570 (2013).
- Park, S., Lee, J., Ku, H. Transparent and flexible surface-enhanced Raman scattering (SERS) sensors based on gold nanostar arrays embedded in silicon rubber film. ACS Applied Materials Interfaces. 9, 44088-44095 (2017).
- Li, L. M., Chin, W. S. Rapid fabrication of a flexible and transparent Ag nanocubes@ PDMS film as a SERS substrate with high performance. ACS Applied Materials & Interfaces. 12 (33), 37538-37548 (2020).
- Yang, J. L., et al. Quantitative detection using two-dimensional shell-isolated nanoparticle film. Journal of Raman Spectroscopy. 48, 919-924 (2017).
- Fortuni, B., et al. In situ synthesis of Au-shelled Ag nanoparticles on PDMS for flexible, long-life, and broad spectrum-sensitive SERS substrates. Chemical Communications. 53 (82), 11298-11301 (2017).
- Wu, J., et al. Graphene oxide scroll meshes prepared by molecular combing for transparent and flexible electrodes. Advanced Materials Technologies. 2 (2), 1600231 (2017).
- Li, Z. Y., et al. Silver nanowire-templated molecular nanopatterning and nanoparticle assembly for surface-enhanced Raman scattering. Chemistry-A European Journal. 25 (45), 10561-10565 (2019).
- Zhan, H. R., et al. Transfer printing for preparing nanostructured PDMS film as flexible SERS active substrate. Composites Part B: Engineering. 84, 222-227 (2016).
- West, P., et al. Searching for better plasmonic materials. Laser & Photonics Reviews. 4, 795-808 (2010).
- Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, d, Schenck, F. J. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International. 86 (2), 412-431 (2003).
- A green chemistry synthesis of Ag nanoparticles and their concentrated distribution on PDMS elastomer film for more sensitive SERS detection. Zhu, J., et al. 2017 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), , (2017).
- Damalas, C. A., Eleftherohorinos, I. G. Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators. International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (5), 1402-1419 (2011).
- Zannotti, M., Rossi, A., Giovannetti, R. SERS activity of silver nanosphere, triangular nanoplates, hexagonal nanoplates and quasi-spherical nanoparticles: effect of shape and morphology. Coatings. 10, 288 (2020).
- Zhu, J., et al. Large-scale fabrication of ultrasensitive and uniform surface-enhanced Raman scattering substrates for the trace detection of pesticides. Nanomaterials. 8 (7), 520 (2018).
- Lu, H., Zhu, L., Zhang, C. Mixing assisted "hot spots" occupying SERS strategy for highly sensitive in situ study. Analytical Chemistry. 90 (7), 4535-4543 (2018).
- Mao, H., et al. Microfluidic surface-enhanced Raman scattering sensors based on nanopillar forests realized by an oxygen-plasma-stripping-of-photoresist technique. Small. 10 (1), 127-134 (2014).
- Zhang, C. H., et al. Small and sharp triangular silver nanoplates synthesized utilizing tiny triangular nuclei and their excellent SERS activity for selective detection of Thiram residue in soil. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 17387-17398 (2017).
- Zhu, C., et al. Detection of dithiocarbamate pesticides with a spongelike surface-enhanced raman scattering substrate made of reduced graphene oxide-wrapped silver nanocubes. ACS Applied Materials and Interfaces. 9, 39618-39625 (2017).
- Zhu, J., et al. Highly sensitive and label-free determination of thiram residue using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) coupled with paper-based microfluidics. Analytical Methods. 9, 6186-6193 (2017).
- Yu, Y., et al. Gold-nanorod-coated capillaries for the SERS-based detection of Thiram. ACS Applied Nano Materials. 2 (1), 598-606 (2019).
- Zhang, X., et al. Rapid and non-invasive surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) detection of chlorpyrifos in fruits using disposable paper-based substrates charged with gold nanoparticle/halloysite nanotube composites. Mikrochim Acta. 189, 189-197 (2022).
- Lee, C. H., Tian, L., Singamaneni, S. Paper-based SERS swab for rapid trace detection on real-world surfaces. ACS Applied Materials and Interfaces. 2, 3429-3435 (2010).
- Cheng, H., et al. Drug preconcentration and direct quantification in biofluids using 3D-printed paper cartridge. Biosensors and Bioelectronics. 189, 113266-113277 (2021).
