Gold nanoparticle-paper as a three-

Gold nanoparticle-paper as a three-dimensional surface enhanced Raman scattering substrate
Langmuir, 28 (2012), pp. 8782–8790
Abstract
This work investigates the effect of gold nanoparticle (AuNP) addition to paper substrate and examines the ability of these composite materials to amplify the surface enhanced Raman scattering (SERS) signal of a dye adsorbed. Paper has a three-dimensional (3D), porous, and heterogeneous morphology. The manner in which paper adsorbs the nanoparticles is crucial to its SERS properties, particularly with regards to aggregation. In this work, we sought to maintain the same degree of aggregation, while changing the concentration of nanoparticles deposited on paper. We achieved this by dipping paper into AuNP solutions of different, known concentration and found that the initial packing density of AuNPs in solutions was retained on paper with the same degree of aggregation. The surface coverage of AuNPs on paper was found to scale linearly to their concentration profile in solutions. The SERS performances of the AuNP-treated papers were evaluated with 4-aminothiophenol (4-ATP) as the Raman molecule, and their SERS intensities increased linearly with the AuNPs' concentration. Compared to AuNP-treated silicon, the Raman enhancement factor (EF) from paper was relatively higher due to a more uniform and greater degree of adsorption of AuNPs. The effect of the spatial distribution of AuNPs in their substrates on SERS activity was also investigated. In this experiment, the number of AuNPs was kept constant (a 1 μL droplet of AuNPs was deposited on all substrates), and the distribution profile of AuNPs was controlled by the nature of the substrate: paper, silicon, and hydrophobized paper. The AuNP droplet on paper showed the most reproducible and sensitive SERS signal. This highlighted the role of the z-distribution (through film) of AuNPs within the bulk of the paper, producing a 3D multilayer structure to allow inter- and intralayer plasmon coupling, and hence amplifying the SERS signal. The SERS performance of nanoparticle-functionalized paper can thus be optimized by controlling the 3D distribution of the metallic nanoparticles, and such control is critical if these systems are to be implemented as a low-cost and highly sensitive bioassay

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กระดาษทอง nanoparticle สูงเป็นแบบสามมิติพื้นผิวเพิ่มรามันกระจายพื้นผิวLangmuir, 28 (2012), pp. 8782-8790บทคัดย่อThis work investigates the effect of gold nanoparticle (AuNP) addition to paper substrate and examines the ability of these composite materials to amplify the surface enhanced Raman scattering (SERS) signal of a dye adsorbed. Paper has a three-dimensional (3D), porous, and heterogeneous morphology. The manner in which paper adsorbs the nanoparticles is crucial to its SERS properties, particularly with regards to aggregation. In this work, we sought to maintain the same degree of aggregation, while changing the concentration of nanoparticles deposited on paper. We achieved this by dipping paper into AuNP solutions of different, known concentration and found that the initial packing density of AuNPs in solutions was retained on paper with the same degree of aggregation. The surface coverage of AuNPs on paper was found to scale linearly to their concentration profile in solutions. The SERS performances of the AuNP-treated papers were evaluated with 4-aminothiophenol (4-ATP) as the Raman molecule, and their SERS intensities increased linearly with the AuNPs' concentration. Compared to AuNP-treated silicon, the Raman enhancement factor (EF) from paper was relatively higher due to a more uniform and greater degree of adsorption of AuNPs. The effect of the spatial distribution of AuNPs in their substrates on SERS activity was also investigated. In this experiment, the number of AuNPs was kept constant (a 1 μL droplet of AuNPs was deposited on all substrates), and the distribution profile of AuNPs was controlled by the nature of the substrate: paper, silicon, and hydrophobized paper. The AuNP droplet on paper showed the most reproducible and sensitive SERS signal. This highlighted the role of the z-distribution (through film) of AuNPs within the bulk of the paper, producing a 3D multilayer structure to allow inter- and intralayer plasmon coupling, and hence amplifying the SERS signal. The SERS performance of nanoparticle-functionalized paper can thus be optimized by controlling the 3D distribution of the metallic nanoparticles, and such control is critical if these systems are to be implemented as a low-cost and highly sensitive bioassay

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อนุภาคนาโนทองคำกระดาษเป็นพื้นผิวสามมิติที่เพิ่มขึ้นรามันโปรยสารตั้งต้น
Langmuir 28 (2012), PP. 8782-8790
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของอนุภาคนาโนทอง (AuNP) นอกเหนือไปจากพื้นผิวกระดาษและตรวจสอบความสามารถของวัสดุคอมโพสิตเหล่านี้ เพื่อขยายพื้นผิวเพิ่มกระเจิงรามัน (SERS) สัญญาณสีดูดซับ กระดาษมีสามมิติ (3D), รูพรุนและรูปร่างที่แตกต่างกัน ลักษณะที่กระดาษดูดซับอนุภาคนาโนที่มีความสำคัญต่อคุณสมบัติ SERS โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการรวมตัว ในงานนี้เราพยายามที่จะรักษาระดับเดียวกันของการรวมในขณะที่การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของอนุภาคนาโนวางลงบนกระดาษ เราประสบความสำเร็จนี้ด้วยการจุ่มกระดาษในการแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน AuNP ของความเข้มข้นที่รู้จักและพบว่าความหนาแน่นของการบรรจุเริ่มต้นของ AuNPs ในการแก้ปัญหาไว้บนกระดาษที่มีการศึกษาระดับปริญญาเดียวกันของการรวม ครอบคลุมพื้นผิวของ AuNPs บนกระดาษก็จะพบว่าขนาดเป็นเส้นตรงไปยังโปรไฟล์เข้มข้นของพวกเขาในการแก้ปัญหา การแสดง SERS ของเอกสาร AuNP รับการรักษาได้รับการประเมินด้วย 4 aminothiophenol (4 ATP) เป็นโมเลกุลรามันและความเข้ม SERS ของพวกเขาเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับความเข้มข้น AuNPs ' เมื่อเทียบกับซิลิกอน AuNP รับการรักษาที่เพิ่มประสิทธิภาพของปัจจัยรามัน (EF) จากกระดาษค่อนข้างสูงขึ้นเนื่องจากเครื่องแบบมากขึ้นและระดับสูงของการดูดซับของ AuNPs ผลของการกระจายของ AuNPs ในพื้นผิวของพวกเขาในกิจกรรม SERS ยังได้รับการตรวจสอบ ในการทดลองนี้จำนวน AuNPs ถูกเก็บไว้อย่างต่อเนื่อง (หยด 1 ไมโครลิตรของ AuNPs ถูกวางลงบนพื้นผิวทั้งหมด) และรายละเอียดการกระจายของ AuNPs ถูกควบคุมโดยธรรมชาติของพื้นผิว: กระดาษซิลิกอนและกระดาษ hydrophobized หยดลงบนกระดาษ AuNP แสดงให้เห็นสัญญาณ SERS ทำซ้ำได้มากที่สุดและมีความละเอียดอ่อน ไฮไลต์นี้บทบาทของ Z-กระจาย (ผ่านภาพยนตร์) ของ AuNPs ภายในกลุ่มของกระดาษที่ผลิตโครงสร้างหลาย 3D ที่จะอนุญาตให้ระหว่างการมีเพศสัมพันธ์และ intralayer plasmon และด้วยเหตุนี้ขยายสัญญาณ SERS ผลการดำเนินงาน SERS กระดาษอนุภาคนาโนฟังก์ชันจึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยการควบคุมการกระจาย 3 มิติของอนุภาคนาโนโลหะและการควบคุมดังกล่าวเป็นสิ่งสำคัญหากระบบเหล่านี้จะถูกนำมาใช้เป็นค่าใช้จ่ายที่ต่ำและการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพมีความไวสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทองสำหรับกระดาษเป็นสามมิติพื้นผิวเพิ่มรามันกระจัดกระจาย พื้นผิวขนาด 28 ( 2012 ) , pp . 8782 – 8790บทคัดย่องานวิจัยนี้ศึกษาผลของอนุภาคนาโนทองคำ ( aunp ) นอกเหนือไปจากแผ่นกระดาษและตรวจสอบความสามารถของวัสดุคอมโพสิตเหล่านี้เพื่อขยายพื้นผิวเพิ่มรามันกระจัดกระจาย ( sers ) สัญญาณของสีย้อมดูดซับ กระดาษมีสามมิติ ( 3D ) , พรุนและข้อมูลน้ำหนัก ลักษณะกระดาษที่ adsorbs ที่อนุภาคนาโนเป็นสําคัญของ sers คุณสมบัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการรวมกัน ในงานนี้เราพยายามที่จะรักษาในระดับเดียวกันของการรวม ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของอนุภาคนาโนของเงินกระดาษ เราบรรลุนี้โดยการจุ่มลงในสารละลายของกระดาษ aunp แตกต่างกันที่ทราบความเข้มข้น และพบว่า ความหนาแน่นของต้น aunps ในโซลูชั่นถูกเก็บไว้บนกระดาษที่มีระดับเดียวกันของการรวมกัน พื้นผิวที่ครอบคลุม aunps บนกระดาษ พบว่าขนาดเฉลี่ยของโปรไฟล์ในโซลูชั่น การ sers การแสดงของ aunp ถือว่าเอกสารประเมินกับ 4-aminothiophenol ( 4-atp ) เป็นโมเลกุล รามัน และ sers เข้มเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับ aunps " ความเข้มข้น เมื่อเทียบกับ aunp ถือว่าซิลิคอน ปัจจัยเสริมรามัน ( EF ) จากกระดาษมีค่อนข้างสูง เนื่องจากเป็นเครื่องแบบและดับมากกว่าการดูดซับ aunps . ผลกระทบของการกระจายทางพื้นที่ของ aunps ในพื้นผิวของพวกเขาในกิจกรรม sers มีลักษณะ ในการทดลองนี้ จำนวน aunps คงที่ ( 1 μผมหยดของ aunps ฝากบนพื้นผิว ) , และการกระจายโปรไฟล์ของ aunps ถูกควบคุมโดยธรรมชาติของพื้นผิวกระดาษ ซิลิคอน และกระดาษ hydrophobized . การ aunp หยดบนกระดาษแสดงจำลองมากที่สุด และที่สําคัญ sers สัญญาณ นี้เน้นบทบาทของ z-distribution ( ผ่านภาพยนตร์ ) ของ aunps ภายในขนาดใหญ่ของกระดาษ , ผลิต 3D หลายชั้นโครงสร้างเพื่อให้อินเตอร์ - และ intralayer PLASMON coupling และด้วยเหตุนี้ amplifying sers สัญญาณ การแสดง sers ของกระดาษที่มีอนุภาคนาโนจึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยการควบคุมการกระจายของอนุภาคนาโนของโลหะ 3D , และการควบคุมเช่นที่สำคัญถ้าระบบเหล่านี้จะถูกใช้เป็นวิธีที่ต้นทุนต่ำและละเอียดอ่อนมาก