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
刚刚
梦中学习完成签到 ,获得积分10
1秒前
翟淑雨完成签到,获得积分10
1秒前
yolo发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
毛毛发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
NexusExplorer应助kk2024采纳,获得30
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
bkagyin应助zzy采纳,获得10
11秒前
田様应助霍霍采纳,获得10
11秒前
12秒前
幻画发布了新的文献求助10
12秒前
归零者应助甜馨采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
路北庄南发布了新的文献求助10
13秒前
biozy完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
zo完成签到,获得积分10
14秒前
zxy发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
槑槑发布了新的文献求助10
16秒前
Weiii完成签到,获得积分10
16秒前
Ava应助LLL采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
乐乐应助文静的紫萱采纳,获得10
17秒前
Orange应助lyl0401采纳,获得10
17秒前
香蕉觅云应助科研小鱼采纳,获得10
18秒前
18秒前
Poppy完成签到,获得积分10
18秒前
Akim应助zed320采纳,获得10
18秒前
Soaring发布了新的文献求助10
18秒前
时纤发布了新的文献求助20
19秒前
雪碧发布了新的文献求助10
19秒前
spin发布了新的文献求助10
19秒前
科研小白应助玔堷采纳,获得50
20秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1500
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 550
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7510372
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9098964
关于积分的说明 19419435
捐赠科研通 7117438
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3252850
关于科研通互助平台的介绍 2421706
邀请新用户注册赠送积分活动 2239112