전기화학 반응용 표면증강라만산란 활성 실리카@금 마이크로쉘의 제작

• Published in: 전기화학회지 Vol. 16; no. 1; pp. 46 - 51
• Main Authors: 박려림, 이지혜, 정택동, Piao, Lilin, Lee, Jihye, Chung, Taek Dong
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국전기화학회 01.02.2013
• Subjects: 화학; Electrochemistry; Gold microshell; Surface probing; Electroless plating; Surface enhanced Raman scattering
• ISSN: 1229-1935; 2288-9000
• DOI: 10.5229/JKES.2013.16.1.46

In order to monitor in situ electrochemical reaction we prepared the gold microshells on silica microspheres of $2{\mu}m$ in diameter which were able to not only work as electrodes but also surface enhanced Raman scattering (SERS) active substrates. Previously reported gold microshell using polystyrene as core material have a few serious problems, mostly coming from solubility in organic solvent, nonuniform distribution in size and toxicity of the polystyrene. Here we prepared silica core-gold microshell to obtain a strong SERS active platform benefitting from the physicochemical stability, uniformity and non-toxicity of silica. Varying the concentration of 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES), the surfaces of silica beads were modified and the optimal condition was determined to be 1% APTES that made the SERS activity of gold microshell strongest. The gold microshells as made were characterized by homemade Micro-Raman system spectrometer, Field-Emission Scanning Electron Microscope. 전극과 용액 사이 계면에서 일어나는 전기화학 반응 현상을 보다 정확하게 이해하기 위하여 전기화학 반응과정을 분광학적 방법으로 실시간으로 모니터링 할 수 있는 전극으로도 작동할 뿐만 아니라 표면증강라만산란(SERS) 활성도 강한 금 마이크로쉘을 제조하였다. 기존에 보고된 금 마이크로쉘에서 핵으로 사용한 폴리스티렌의 경우 균일성이 떨어지고 유기용매에 약하며 독성이 있다. 이에 본 연구에서는 폴리스티렌 보다 균일한 구조를 가지고, 유기 용매에서도 사용 가능하며 무독한 실리카 비드를 이용하여 금 마이크로쉘을 만들고 높은 SERS 신호를 낼 수 있도록 최적화시켰다. $2{\mu}m$ 실리카 비드 표면에 서로 다른 양의 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES)를 반응시켜 얻은 금 마이크로쉘에서 SERS 신호가 가장 월등히 증폭되는 조건을 비교한 결과 1% (v/v) APTES 조건에서 SERS 신호의 증폭이 가장 컸다. 표면증강라만산란 스펙트럼 및 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM) 이미지를 통해 금 마이크로쉘을 분석하였다.