Ultrasensitive Plasmon-Free Surface-Enhanced Raman Spectroscopy with Femtomolar Detection Limit from 2D van der Waals Heterostructure

拉曼光谱 异质结 石墨烯 表面增强拉曼光谱 等离子体子 范德瓦尔斯力 材料科学 检出限 薄膜 纳米技术 X射线光电子能谱 表面等离子共振 光电子学 基质(水族馆) 分子 分析化学(期刊) 化学 拉曼散射 化学工程 光学 纳米颗粒 物理 海洋学 有机化学 工程类 色谱法 地质学
作者
Jihyung Seo,Junghyun Lee,Yongchul Kim,Donghwan Koo,Geunsik Lee,Hyesung Park
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:20 (3): 1620-1630 被引量:83
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b04645
摘要

Two-dimensional (2D) materials have been promoted as an ideal platform for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), as they mitigate the drawbacks of noble metal-based SERS substrates. However, the inferior limit of detection has limited the practical applicability of 2D material-based SERS substrates. Here, we synthesize uniform large-area ReOxSy thin films via solution-phase deposition without post-treatments and demonstrate a graphene/ReOxSy vertical heterostructure as an ultrasensitive SERS platform. The electronic structure of ReOxSy can be modulated by changing the oxygen concentration in the lattice structure, obtaining efficient complementary resonance effects between ReOxSy and the probe molecule. In addition, the oxygen atoms in the ReOxSy lattice generate a dipole moment on the thin-film surface, which increases the electron transition probability. These synergistic effects outstandingly enhance the Raman effect in the ReOxSy thin film. When ReOxSy forms a vertical heterostructure on a graphene as the SERS substrate, the enhanced charge-transfer and exciton resonances improve the limit of detection to the femtomolar level, while achieving remarkable flexibility, reproducibility, and operational stability. Our results provide important insights into 2D material-based ultrasensitive SERS based on chemical mechanisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
清脆的乌冬面完成签到,获得积分10
2秒前
哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
张环发布了新的文献求助10
5秒前
郭嘉仪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Fairy4964发布了新的文献求助10
7秒前
Jason完成签到,获得积分10
7秒前
脑洞疼应助奔跑石小猛采纳,获得30
8秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
9秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
9秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
9秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
9秒前
scar完成签到,获得积分10
9秒前
烟花应助钟梓袄采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.4应助钟梓袄采纳,获得10
9秒前
小马甲应助郭嘉仪采纳,获得10
10秒前
zoey完成签到,获得积分10
11秒前
杜大帅完成签到,获得积分10
12秒前
Jason发布了新的文献求助10
12秒前
lxy完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
冬瓜完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助lion采纳,获得10
14秒前
我爱学习发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
shaiiwe完成签到,获得积分10
15秒前
八八小葵发布了新的文献求助10
17秒前
sam完成签到,获得积分10
18秒前
keanu发布了新的文献求助10
19秒前
温壶老酒发布了新的文献求助20
19秒前
牛奶不耐受完成签到,获得积分10
19秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得20
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6411580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8230752
关于积分的说明 17467710
捐赠科研通 5464285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887239
邀请新用户注册赠送积分活动 1863906
关于科研通互助平台的介绍 1702794