Hydrophilic-substrate-assisted Fabrication of Flexible and Transparent Au NTOH@PDMS Film for SERS In-situ Detection of Crystal Violet

ZHANG Xin-tong; LIU Hong-yu; DONG Ming-yuan; WANG Li; LIN Xiang

doi:10.12452/j.fxcsxb.240617135

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Hydrophilic-substrate-assisted Fabrication of Flexible and Transparent Au NTOH@PDMS Film for SERS In-situ Detection of Crystal Violet

Scientific Papers | 更新时间：2025-03-17

- Hydrophilic-substrate-assisted Fabrication of Flexible and Transparent Au NTOH@PDMS Film for SERS In-situ Detection of Crystal Violet
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 3, Pages: 411-419(2025)
- 作者机构：
  
  国家民委新能源与稀土资源利用重点实验室，辽宁省等离子体技术重点实验室，大连民族大学物理与材料工程学院，辽宁　大连　116600
- 作者简介：
  
  WANG Li，Ph D，Professor，Research interests：Raman spectral analysis method，E-mail：Liwangye@dlnu.edu.cn
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240617135
  CLC： O656. 21;O657. 37
- Received：17 June 2024，
  
  Revised：05 July 2024，
  
  Accepted：2024-07-19，
  
  Published：15 March 2025
- 稿件说明：
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张鑫桐,刘鸿宇,董明远,王利,林翔.亲水衬底辅助界面自组装方法制备柔性透明Au NTOH@PDMS薄膜用于结晶紫的SERS原位检测[J].分析测试学报,2025,44(03):411-419.

ZHANG Xin-tong,LIU Hong-yu,DONG Ming-yuan,WANG Li,LIN Xiang.Hydrophilic-substrate-assisted Fabrication of Flexible and Transparent Au NTOH@PDMS Film for SERS In-situ Detection of Crystal Violet[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(03):411-419.
张鑫桐,刘鸿宇,董明远,王利,林翔.亲水衬底辅助界面自组装方法制备柔性透明Au NTOH@PDMS薄膜用于结晶紫的SERS原位检测[J].分析测试学报,2025,44(03):411-419. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240617135.

ZHANG Xin-tong,LIU Hong-yu,DONG Ming-yuan,WANG Li,LIN Xiang.Hydrophilic-substrate-assisted Fabrication of Flexible and Transparent Au NTOH@PDMS Film for SERS In-situ Detection of Crystal Violet[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(03):411-419. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240617135.

摘要

该文用金纳米二十四面体（Au NTOH）与聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜复合制备高灵敏柔性的表面增强拉曼光谱（SERS）传感器，结合使用种子生长法合成了具有优异SERS性能的Au NTOH纳米结构，并对Au NTOH纳米结构的尺寸进行了调节。同时，系统地研究了Au NTOH纳米结构的尺寸对其单层膜SERS性能的影响，结果表明尺寸为61 nm的Au NTOH纳米结构单层膜具有最佳的SERS性能。此外，本研究提出了一种新颖的亲水性基底辅助界面自组装单层膜转移技术，可简便地将Au NTOH转移到PDMS薄膜上，从而形成柔性透明的Au NTOH@PDMS基底。该基底具有良好的信号均匀性和优异的检测灵敏度，基于该Au NTOH@PDMS基底可以检测到浓度为1×10

-8

mol/L的结晶紫溶液的SERS信号。因此，这种柔性SERS传感器在痕量污染物的鉴别中有着广泛的应用前景。

Abstract

This article presented a facile fabrication process for polydimethylsiloxane（PDMS） composite gold nanotrisoctahedra（Au NTOH） for a flexible SERS sensor with high sensitivity. Specifically，Au NTOH with excellent SERS behaviors was synthesized using a seed-mediated growth method and the dimensions of the Au NTOH was easily tuned. In addition，the influence of size on the SERS performance of their monolayers was systematically investigated，and the Au NTOH with the size of 61 nm possessed the best SERS performance. Importantly，a hydrophilic-substrate-assisted interfacial self-assembled monolayer transfer technique was proposed to transfer Au NTOH onto PDMS films，resulting in forming flexible

and transparent Au NTOH@PDMS substrates. Furthermore，the excellent signal homogeneity of this substrate was demonstrated and the sensitivity was verified by a measurement of crystal violet（CV） as low as 1×10

-8

mol/L. As a result，this SERS sensor is progressing for applying in the identification of trace contaminants in broad fields.

关键词

Keywords

references

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