Abstract Herein, a transparent and reproducible substrate, fabricated using polydimethylsiloxane (PDMS) laminated with self-assembled Ag nanoparticles (Ag NPs), was employed as a universal surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate for the detection of targets with various matrices. The Ag NPs were assembled in a two-dimensional manner via a self-assembly technique. Due to the electrostatic interaction between the Ag NPs, the reproducibility of the assembly was ensured by the fixed density of the assembled Ag NPs at saturated assembly states. The assembled pattern and plasmon resonance of the Ag NPs were well preserved during the molding and curing of PDMS. As a result, the Ag NP laminated PDMS film exhibited a SERS effect to the adsorbed p-aminothiophenol comparable to that of the assembled Ag NPs on a glass slide. Extra SERS enhancement was achieved by construction of a Ag (PDMS)/molecule/Ag (glass) configuration due to the electromagnetic coupling between the Ag NPs. The Raman scattering of 4-mercaptobenzoic acid and benzotriazole modified on the surfaces of a smooth Au electrode and copper foil, respectively, was detected with the aid of the Ag NP-laminated PDMS film. Furthermore, malachite green dispersed in a KBr solid matrix was quantitatively determined with a detection limit of 0.5 μg/g. It is suggested that the SERS enhancement and consequential SERS detection sensitivity of the target molecules may be further maximized by adjusting the distance between the target molecules and the Ag NPs laminated on the PDMS film.

中文翻译：

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通过层压在聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 上的银纳米颗粒 (Ag NPs) 的自组装增强表面增强拉曼散射 (SERS) 灵敏度

摘要在此，使用与自组装银纳米粒子 (Ag NPs) 层压的聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 制造的透明且可重复的基板用作通用表面增强拉曼散射 (SERS) 基板，用于检测具有各种基质的目标。Ag NPs 通过自组装技术以二维方式组装。由于 Ag NPs 之间的静电相互作用，在饱和组装状态下组装的 Ag NPs 的固定密度确保了组装的可重复性。在 PDMS 的成型和固化过程中，Ag NPs 的组装模式和等离子体共振得到了很好的保存。结果，Ag NP 层压 PDMS 膜对吸附的对氨基苯硫酚表现出 SERS 效应，与载玻片上组装的 Ag NPs 相当。由于 Ag NPs 之间的电磁耦合，通过构建 Ag (PDMS)/分子/Ag（玻璃）配置实现了额外的 SERS 增强。借助 Ag NP 层压 PDMS 膜，分别检测到 4-巯基苯甲酸和苯并三唑在光滑 Au 电极和铜箔表面改性的拉曼散射。此外，对分散在 KBr 固体基质中的孔雀石绿进行了定量测定，检测限为 0.5 μg/g。建议通过调整目标分子与层压在 PDMS 薄膜上的 Ag NPs 之间的距离, 可以进一步最大化目标分子的 SERS 增强和随之而来的 SERS 检测灵敏度。借助 Ag NP 层压 PDMS 膜，分别检测到 4-巯基苯甲酸和苯并三唑在光滑 Au 电极和铜箔表面改性的拉曼散射。此外，对分散在 KBr 固体基质中的孔雀石绿进行了定量测定，检测限为 0.5 μg/g。建议通过调整目标分子与层压在 PDMS 薄膜上的 Ag NPs 之间的距离, 可以进一步最大化目标分子的 SERS 增强和随之而来的 SERS 检测灵敏度。借助 Ag NP 层压 PDMS 膜，分别检测到 4-巯基苯甲酸和苯并三唑在光滑 Au 电极和铜箔表面改性的拉曼散射。此外，对分散在 KBr 固体基质中的孔雀石绿进行了定量测定，检测限为 0.5 μg/g。建议通过调整目标分子与层压在 PDMS 薄膜上的 Ag NPs 之间的距离, 可以进一步最大化目标分子的 SERS 增强和随之而来的 SERS 检测灵敏度。对分散在 KBr 固体基质中的孔雀石绿进行定量测定，检测限为 0.5 μg/g。建议通过调整目标分子与层压在 PDMS 薄膜上的 Ag NPs 之间的距离, 可以进一步最大化目标分子的 SERS 增强和随之而来的 SERS 检测灵敏度。对分散在 KBr 固体基质中的孔雀石绿进行定量测定，检测限为 0.5 μg/g。建议通过调整目标分子与层压在 PDMS 薄膜上的 Ag NPs 之间的距离, 可以进一步最大化目标分子的 SERS 增强和随之而来的 SERS 检测灵敏度。