Effects of Graphitization and Bonding Configuration in Iron–Nitrogen-Doped Carbon Nanostructures on Surface-Enhanced Raman Scattering

拉曼散射 拉曼光谱 纳米结构 材料科学 碳纤维 兴奋剂 氮气 纳米技术 曲面(拓扑) 化学工程 光电子学 化学 复合材料 光学 复合数 有机化学 工程类 几何学 数学 物理
作者
Iris Ching-Ya Chang,Ya‐Sen Sun,Yaw‐Wen Yang,Chia-Hsin Wang,S.L. Cheng,Wei‐Wen Hu
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (1): 858-868 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsanm.9b02363
摘要

The development of carbon materials as highly efficient and durable substrates for surface-enhanced Raman scattering (SERS) is of great importance for realizing practical application of molecular sensing through Raman spectroscopy. In this report, we demonstrate the fabrication, by low-temperature pyrolysis, of high-quality, iron–nitrogen-doped carbon nanosheets and nanorods from spin-coated poly(4-vinylpyridine) (P4VP) polymer thin films and electrospun polymer nanofibers, respectively. As P4VP chains have functional pyridine rings available to bind with metal precursor ions through favorable interactions, iron (Fe) atoms can be incorporated into the carbon nanostructures with the aid of Fe(II) acetate during the synthesis. The incorporation of a metal salt can decrease the thermal stability of pyridinic groups so that the pyrolysis produces carbon nanostructures with high degree of graphitization and with iron- and nitrogen-doped species. The codopants in these carbon nanostructures introduce surface dipole moments, affect the DOS of valence bands, and decrease the work function. The electronic structure of carbon nanomaterials can be finely tuned to enable the vibronic coupling of the conduction band and valence band states of carbon nanostructures with the excited and ground states of the probed molecules of Rhodamine 6G and crystal violet. The vibronic coupling enables a superior enhancement in SERS with the detection limit concentration being as low as 10–7 M and the maximum enhancement factor being 3.8 × 104 through a charge transfer (CT) process. The polymer-templated carbon nanostructures offer great promise for the implementation of this system in a next-generation SERS substrate for molecular sensing.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
程程发布了新的文献求助10
1秒前
风枞完成签到 ,获得积分10
5秒前
znn完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
苗条的冰棍完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Q Eason发布了新的文献求助10
10秒前
彦卿完成签到 ,获得积分10
13秒前
Yang发布了新的文献求助50
13秒前
能干向露发布了新的文献求助10
14秒前
无所屌谓完成签到,获得积分10
14秒前
领导范儿应助小甑采纳,获得10
16秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI5应助程程采纳,获得10
20秒前
21秒前
zoe完成签到,获得积分10
22秒前
乃惜发布了新的文献求助10
22秒前
祺玄完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
myuniv完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
myuniv发布了新的文献求助10
29秒前
冰冰完成签到 ,获得积分10
32秒前
程程发布了新的文献求助10
33秒前
敬敬完成签到,获得积分10
36秒前
英姑应助急躁科研人采纳,获得10
37秒前
37秒前
黄小鱼儿完成签到,获得积分10
37秒前
HLElxs完成签到 ,获得积分10
37秒前
DUNK完成签到,获得积分10
38秒前
安静的如冬完成签到,获得积分10
40秒前
_u_ii完成签到,获得积分10
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
41秒前
小马甲应助梅雨季来信采纳,获得10
42秒前
程程完成签到,获得积分10
42秒前
科目三应助myuniv采纳,获得10
43秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Building Quantum Computers 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 900
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing,3rd Edition 500
Atlas of Quartz Sand Surface Textures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4214913
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3749241
关于积分的说明 11793944
捐赠科研通 3415431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1874328
邀请新用户注册赠送积分活动 928518
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 837637