zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-70Research ArticleСтатьиГИГАНТСКОЕ КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ НА САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ ПЛЕНКЕ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТИОЛИРОВАННЫМ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМSURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING FROM SELF-ASSEMBLED FILM OF THIOLATED PEG-MODIFIED GOLD NANOPARTICLESChenQ. .ChenQ. .noemail@neicon.ruWuQ. .WuQ. .wuqiao@hnu.edu.cnZhangQ. .ZhangQ. .noemail@neicon.ruHuJ. .HuJ. .jwhu@hnu.edu.cnУниверситет ХунаньHunan University, College of Chemistry and Chemical EngineeringПрофессиональный медицинский колледжChangsha Healthy Vocational College201710032020843385390Copyright © Chen Q..., Wu Q..., Zhang Q..., Hu J..., 20202020Chen Q..., Wu Q..., Zhang Q..., Hu J...Chen Q..., Wu Q..., Zhang Q..., Hu J...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/70

На границе раздела вода-воздух получена пленка, образованная плотноупакованными модифицированными тиолированным полиэтиленгликолем (ТЭГ) наночастицами золота, которые могут использоваться для воспроизводимого гигантского комбинационного рассеяния (ГКР). ТЭГ-модифицированные наночастицы золота могут выдержать жесткие условия (например, 3 М раствор NaCl) и после их отделения от коллоидов и сушки могут вновь диспергироваться в воде, образуя коллоиды. Обнаружено, что ТЭГ-модифицированные наночастицы золота, полученные из их концентрированных коллоидов, могут спонтанно собираться в двумерную плотноупакованную пленку на границе раздела вода-воздух. Частицы 2D-пленки дают большой воспроизводимый сигнал ГКР при использовании 4-меркаптобензойной кислоты в качестве молекулы зонда, достигая предела обнаружения 1´10- 11 M. На основе этих результатов возможны разработка способа хранения наночастиц золота и изготовление активного субстрата ГКР с высокой воспроизводимостью.

Self-assembly of thiolated polyethylene glycol (PEG)-modified Au nanoparticles (NPs) into a closely packed particle film at a water-air interface for the production of reproducible, highly active surface-enhanced Raman scattering (SERS) was developed. Upon modification with thiolated PEG, the Au NPs can sustain severe conditions (e.g., 3 M NaCl solution), and after separation from colloids and drying, they can be redispersed into water, forming colloids again. We found that the thiolated PEG-modified Au NPs, from their concentrated colloids, can spontaneously self assemble into a two-dimensional (2D) closely packed particle film at the water-air interface. With abundant hot spots created and exposed, the 2D particle film produces large, reproducible SERS signal for 4-mercaptobenzoic acid (probe molecule), reaching a detection limit of 1´10-11 M. These results offer a useful way for the storage of Au NPs and the fabrication of highly reproducible and active SERS substrate.

наночастицы золотатиолированный полиэтиленгликольсамоорганизующиеся наночастицыгигантское комбинационное рассеяниеметаллические коллоидыAu nanoparticlethiolated polyethylene glycolself-assembly nanoparticlessurface-enhaned Raman scatteringmetal colloidsReferencesP. Pinkhasova, L. Yang, Y. Zhang, S. Sukhishvili, H. Du, Langmuir, 28, 2529-2535 (2012).P. Pinkhasova, L. Yang, Y. Zhang, S. Sukhishvili, H. Du, Langmuir, 28, 2529-2535 (2012).P. Mosier-Boss, S. Lieberman, Langmuir, 19, 6826-6836 (2003).P. Mosier-Boss, S. Lieberman, Langmuir, 19, 6826-6836 (2003).Z. Guo, Z. Cheng, R. Li, L. Chen, H. Lv, B. Zhao, J. Choo, Talanta, 122, 80-84 (2014).Z. Guo, Z. Cheng, R. Li, L. Chen, H. Lv, B. Zhao, J. Choo, Talanta, 122, 80-84 (2014).G. F. Andrade, M. Fan, A. G. Brolo, Biosens. Bioelectron., 25, 2270-2275 (2010).G. F. Andrade, M. Fan, A. G. Brolo, Biosens. Bioelectron., 25, 2270-2275 (2010).L. Shu, J. Zhou, X. Yuan, L. Petti, J. Chen, Z. Jia, P. Mormile, Talanta, 123, 161-168 (2014).L. Shu, J. Zhou, X. Yuan, L. Petti, J. Chen, Z. Jia, P. Mormile, Talanta, 123, 161-168 (2014).R. J. C. Brown, M. J. T. Milton, J. Raman Spectrosc., 39, 1313-1326 (2008).R. J. C. Brown, M. J. T. Milton, J. Raman Spectrosc., 39, 1313-1326 (2008).M. Fleischmann, P. J. Hendra, A. McQuillan, Chem. Phys. Lett., 26, 163-166 (1974).M. Fleischmann, P. J. Hendra, A. McQuillan, Chem. Phys. Lett., 26, 163-166 (1974).S. E. Roark, K. L. Rowlen, Anal. Chem., 66, 261-270 (1994).S. E. Roark, K. L. Rowlen, Anal. Chem., 66, 261-270 (1994).P. Lee, D. Meisel, J. Phys. Chem., 86, 3391-3395 (1982).P. Lee, D. Meisel, J. Phys. Chem., 86, 3391-3395 (1982).S. L. Kleinman, R. R. Frontiera, A. I. Henry, J. A. Dieringer, R. P. Van Duyne, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 21-36 (2013).S. L. Kleinman, R. R. Frontiera, A. I. Henry, J. A. Dieringer, R. P. Van Duyne, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 21-36 (2013).Z. Li, K. Bao, Y. Fang, Z. Guan, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Xu, Phys. Rev. B., 82, 241402 (2010).Z. Li, K. Bao, Y. Fang, Z. Guan, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Xu, Phys. Rev. B., 82, 241402 (2010).Y. Sun, H. Liu, L. Yang, B. Sun, J. Liu, Mater. Res. Bull., 53, 89-95 (2014).Y. Sun, H. Liu, L. Yang, B. Sun, J. Liu, Mater. Res. Bull., 53, 89-95 (2014).Y. Wu, P. Li, L. Yang, J. Liu, J. Raman Spectrosc., 45, 68-74 (2014).Y. Wu, P. Li, L. Yang, J. Liu, J. Raman Spectrosc., 45, 68-74 (2014).W. Yue, Z. Wang, Y. Yang, L. Chen, A. Syed, K. Wong, X. Wang, J. Micromech. Microeng., 22, 125007 (2012).W. Yue, Z. Wang, Y. Yang, L. Chen, A. Syed, K. Wong, X. Wang, J. Micromech. Microeng., 22, 125007 (2012).P. Pienpinijtham, X. X. Han, S. Ekgasit, Y. Ozaki, Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 10132-10139 (2012).P. Pienpinijtham, X. X. Han, S. Ekgasit, Y. Ozaki, Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 10132-10139 (2012).M. Wang, Z. Zhang, J. He, Langmuir, 31, 12911-12919 (2015).M. Wang, Z. Zhang, J. He, Langmuir, 31, 12911-12919 (2015).Y.-R. Zhang, Y.-Z. Xu, Y. Xia, W. Huang, F.-A. Liu, Y.-C. Yang, Z.-L. Li, J. Colloid Interface Sci., 359, 536-541 (2011).Y.-R. Zhang, Y.-Z. Xu, Y. Xia, W. Huang, F.-A. Liu, Y.-C. Yang, Z.-L. Li, J. Colloid Interface Sci., 359, 536-541 (2011).Q. Guo, M. Xu, Y. Yuan, R. Gu, J. Yao, Langmuir, 32, 4530-4537 (2016).Q. Guo, M. Xu, Y. Yuan, R. Gu, J. Yao, Langmuir, 32, 4530-4537 (2016).M. Roberts, M. Bentley and J. Harris, Adv. Drug Delivery Rev., 64, 116-127 (2012).M. Roberts, M. Bentley and J. Harris, Adv. Drug Delivery Rev., 64, 116-127 (2012).J. Manson, D. Kumar, B. J. Meenan, D. Dixon, Gold Bull., 44, 99-105 (2011).J. Manson, D. Kumar, B. J. Meenan, D. Dixon, Gold Bull., 44, 99-105 (2011).G. Frens, Nature Phys. Sci., 241, 20-22 (1973).G. Frens, Nature Phys. Sci., 241, 20-22 (1973).W. P. Wuelfing, S. M. Gross, D. T. Miles, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc., 120, 12696-12697 (1998).W. P. Wuelfing, S. M. Gross, D. T. Miles, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc., 120, 12696-12697 (1998).D. Marsh, R. Bartucci, L. Sportelli, BBA - Biomembranes, 1615, 33-59 (2003).D. Marsh, R. Bartucci, L. Sportelli, BBA - Biomembranes, 1615, 33-59 (2003).C. Wu, H. Y. Guo, J. W. Hu, Acta Chim. Sinica, 67, 1621-1625 (2009).C. Wu, H. Y. Guo, J. W. Hu, Acta Chim. Sinica, 67, 1621-1625 (2009).P. C. Hiemenz, R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd ed., Marcel Dekker, New York (1997).P. C. Hiemenz, R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd ed., Marcel Dekker, New York (1997).J.-W. Hu, G.-B. Han, B. Ren, S.-G. Sun, Z.-Q. Tian, Langmuir, 20, 8831-8838 (2004).J.-W. Hu, G.-B. Han, B. Ren, S.-G. Sun, Z.-Q. Tian, Langmuir, 20, 8831-8838 (2004).L. Xu, G. Han, J. Hu, Y. He, J. Pan, Y. Li, J. Xiang, Phys. Chem. Chem. Phys., 11, 6490-6497 (2009).L. Xu, G. Han, J. Hu, Y. He, J. Pan, Y. Li, J. Xiang, Phys. Chem. Chem. Phys., 11, 6490-6497 (2009).X. Zhou, F. Zhou, H. Liu, L. Yang, J. Liu, Analyst, 138, 5832-5838 (2013).X. Zhou, F. Zhou, H. Liu, L. Yang, J. Liu, Analyst, 138, 5832-5838 (2013).C. HáLalander, Chem. Commun., 46, 7963-7965 (2010).C. HáLalander, Chem. Commun., 46, 7963-7965 (2010).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.