含奈米銀顆粒的苯甲酸水溶液之SERS實驗與分子理論模擬研究 The experimental and theoretical molecular simulation study of SERS in silver nanoparticles doped benzoic acid aqueous solutions
李毓恆1*, 張元嘉1, 黃俊穎1, 徐忠勇1, 李英德1
1光電學系, 逢甲大學, 台中市, Taiwan
* presenting author:YingTe Lee, email:ytlee321@gmail.com
透過分子模擬我們成功地建立了分子吸附在奈米銀顆粒的簡易模型,並能解釋我們實驗上所觀察到的苯甲酸(Benzoic acid)分子之SERS(Surface Enhanced Raman Scattering)譜線變化趨勢;亦即當18c.c.極稀釋BA水溶液內添加平均粒徑約35nm的奈米銀顆粒時,其SERS效應會隨著銀顆粒含量(0.5g、0.3g、0.1g、0.07g、0.05g、0.01g)的增加而會先上升後下降,並在0.1g添加量時呈現SERS最大值。我們更進一步根據hot-spot結構、銀顆粒表面積、及吸附方位及區域大小、..等因素,推估最佳SERS下的苯甲酸在奈米銀顆粒上的披覆度約為18%。此數值接近Murray & Bodoff在Physical Review Letters論文中所提出的批覆度範圍(20%~30%)。此外,分子模擬結果也顯示苯甲酸是以解離型態吸附於金屬銀顆粒表面。


Keywords: 分子模擬, SERS(Surface Enhanced Raman Scattering), Benzoic acid, 奈米銀顆粒