Fabricación de nanoestructuras por ablación láser y su uso en SERS con bajo umbral de detección: el caso de Ag-Nps

• Camarena-Chávez, V. Alonso ^[1] ; Reynoso De La Cruz, H. Mauricio ^[1] ; Álvarez-Martínez, J. Ulises ^[1] ; Martínez-Bórquez, Alejandro ^[1] ; Gutiérrez-Juárez, G. ; Ramos-Ortiz, G. ^[2] ; Castro-Beltrán, R. ^[1]
  1. [1] Universidad de Guanajuato

     Universidad de Guanajuato

     México

     
  2. [2] Centro de Investigaciones en Óptica A. C., A. P. 1-948, 37000 León, Gto., Mexico.
• Localización: Mundo nano: Revista interdisciplinaria en nanociencias y nanotecnología, ISSN 2007-5979, ISSN-e 2448-5691, Vol. 13, Nº. 24, 2020 (Ejemplar dedicado a: Nanofotónica / Raúl Rangel, Editor invitado; 1e-12e), págs. 1-12
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Manufacturing of nanoestructures by laser ablation and its use in SERS with low detection threshold: the case of Ag-NPs
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• Resumen
  • español

    En este trabajo presentamos la fabricación de nanopartículas de plata (Ag-NPs) por medio de ablación láser (AL) en medio acuoso, y su aplicación como elementos de realce de señales Raman a través de procesos tipo SERS. Esta metodología permite obtener suspensiones estables de NPs libres del uso de procesos químicos, con dispersiones de tamaños relativamente pequeñas y de fácil procesamiento para la implementación de sustratos SERS de sílice. A través del uso de alícuotas a diferentes concentraciones de Rodamina 6G (R6G), se demuestra que con estas Ag-NPs se alcanzan umbrales de detección de señal Raman en concentraciones del orden de nM. El estudio de la distribución de las Ag-NPs sobre un sustrato de sílice se llevó a cabo por microscopía de fuerza atómica (AFM). A su vez, se presentan algunos resultados de simulación de la magnitud de los campos generando hot spot en regiones específicas de las Ag-NPs tomando en cuenta la morfología de algunos de los aglomerados identificados por microscopía de barrido electrónico (SEM) en los sustratos SERS. En comparación con algunos reportes previos, el presente trabajo demuestra bajo umbral de detección e implementación sencilla en sustratos SERS.

  • English

    In this work we present the manufacture of silver nanoparticles (Ag-NPs) by means of laser ablation (AL) in aqueous medium, and its application as elements of Raman signal enhancement through SERS type processes. This methodology allows to obtain stable suspensions of NPs free of the use of chemical processes, with dispersions of relatively small sizes and of easy processing for the implementation of SERS substrates of silica. Through the use of aliquots at different concentrations of Rhodamine 6G (R6G), it is demonstrated that with these Ag-NPs, Raman signal detection thresholds are reached in concentrations of the order of nM. The study of the distribution of Ag-NPs on a silica substrate was carried out by atomic force microscopy (AFM). In turn, some simulation results of the magnitude of the fields are generating hot spot in specific regions of the Ag-NPs taking into account the morphology of some of the agglomerates identified in the electron scanning microscopy (SEM) in the SERS substrates. In comparison to some previous reports, the present work demonstrates low detection thresholds and simple implementation in SERS substrates.