Dithiocarbamate-coated SERS substrates: Sensitivity gain by partial surface passivation

Langmuir

Volumn 25, Issue 24, 2009, Pages 13833-13839

  Zhao, Yan ^a   Newton, James N ^a   Liu, Jie ^a   Wei, Alexander ^a  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

2-MERCAPTOPYRIDINE; ANALYTES; CHEMOSELECTIVE; DITHIOCARBAMATES; DIVALENT METAL ION; FUNCTIONALIZED; HOT SPOT; NANOPOROUS GOLD; ORDER OF MAGNITUDE; PARTIAL SURFACES; RAMAN PEAK; SERS SUBSTRATE; SURFACE PASSIVATION; SURFACE SATURATION; SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING; TERPYRIDINES; TRACE LEVEL; TRIIODIDE;

COMPLEXATION; FUNCTIONAL POLYMERS; GAIN MEASUREMENT; METAL IONS; PASSIVATION; RAMAN SCATTERING; SURFACES; TRACE ELEMENTS;

SUBSTRATES;

EID: 74049124505     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la902087e     Document Type: Article

References (94)

1. Fleischmann, M.; Hendra, P. J.; McQuillan, A. J. Chem. Phys. Lett. 1974, 26, 163-166.
2. (a) Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 783-826.
3. (b) Otto, A.; Mrozek, I; Grabhorn, H.; Akemann, W. J. Phys.: Condens. Matter 1992, 4, 1143-1212.
4. (c) Tian, Z. Q.; Ren, B.; Wu, D. Y. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9463-9483.
5. (d) Stiles, P. L.; Dieringer, J. A.; Shah, N. C.; Van Duyne, R. R. Annu. Rev. Anal. Chem. 2008, 1, 601-626.
6. Kneipp, K.; Kneipp, H.; Itzkan, I; Dasari, R. R.; Feld, M. S. Chem. Rev. 1999, 99, 2957-2975.
7. (a) Vo-Dinh, T. Trends Anal. Chem. 1998, 17, 557-582.
8. (b) Ko, H.; Singamaneni, S.; Tsukruk, V. V. Small 2008, 4, 1576-1599.
9. Jeanmaire, D. L.; van Duyne, R. P. J. Electroanal. Chem. 1977, 84, 1-20.
10. Albrecht, M. G.; Creighton, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5215-5217.
11. Zhao, J.; Pinchuk, A. O.; McMahon, J. M.; Li, S. Z.; Ausman, L. K.; Atkinson, A. L.; Schatz, G. C. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1710-1720.
12. Campion, A.; Kambhampati, P. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 241-250.
13. Wu, D. Y.; Li, J. F.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Soc. Rev. 2008, 37,1025-1041.
14. Maitani, M. M.; Ohlberg, D. A. A.; Li, Z.; Aliara, D. L.; Stewart, D. R.; Williams, R. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6310-6311.
15. Pieczonka, N. P. W.; Aroca, R. F. ChemPhysChem 2005, 6, 2473-2484.
16. (a) Shafer-Peltier, K. E.; Haynes, C. L.; Glucksberg, M. R.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 588-593.
17. (b) Stuart, D. A.; Yonzon, C. R.; Zhang, X. Y.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Glucksberg, M. R.; Walsh, J. T.; Van Duyne, R. P. Anal. Chem. 2005, 77, 4013-4019.
18. (c) Stuart, D. A.; Yuen, J. M.; Lyandres, N. S. O.; Yonzon, C. R.; Glucksberg, M. R.; Walsh, J. T.; Van Duyne, R. P. Anal. Chem. 2006, 78, 7211-7215.
19. (a) Kennedy, B. J.; Spaeth, S.; Dickey, M.; Carron, K. T. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3640-3646
20. (b) Jones, C. L.; Bantz, K. C.; Haynes, C. L. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 394, 303-311.
21. Selected examples of receptor-mediated SERS: (a) Hill, W.; Wehling, B.; Gibbs, C. G.; Gutsche, C. D.; Klockow, D. Anal. Chem. 1995, 67, 3187-3192.
22. (b) Maeda, Y.; Kitano, H. J. Phys. Chem. 1995, 99, 487-488.
23. (c) Yamamoto, H.; Maeda, Y.; Kitano, H. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6855-6860.
24. (d)Hill, W.;Fallourd, V.; Clockow, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4707-4713.
25. (e) Sulk,R. A.; Corcoran,R. C.; Carron, K. T. Appl. Spectrosc. 1999, 53, 954-959.
26. (a) Guerrini, L.; Garcia-Ramos, J. V.; Domingo, C.; Sanchez-Cortes, S. Langmuir 2006, 22, 10924-10926.
27. (b) Guerrini, L.; Garcia-Ramos, J. V.; Domingo, C.; Sanchez-Cortes, S. Anal. Chem. 2009, 81, 953-960.
28. (c) Guerrini, L.; Garcia-Ramos, J. V.; Domingo, C.; Sanchez-Cortes, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 1787-1793.
29. (a) Furtak, T. E.; Roy, D. Phys. Rev. Lett. 1983, 50, 1301-1304.
30. (b) Markel, V. A.; Shalaev, V. M.; Zhang, P.; Huynh, W.; Tay, L.; Haslett, T. L.; Moskovits, M. Phys. Rev. B 1999, 59, 10903-10909.
31. (c) Fang, Y.; Seong, N.-H.; Dlott, D. D. Science 2008, 321, 388-392.
32. (d) Brus, L. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1742-1749.
33. (e) Camden, J. P.; Dieringer, J. A.; Wang, Y. M.; Masiello, D. J.; Marks, L. D.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12616-12617.
34. Albano, E. V.; Daiser, S.; Ertl, G.; Miranda, R.; Wandelt, K. Phys. Rev. Lett. 1983, 51, 2314-2317.
35. Liver, N.; Nitzan, A.; Gersten, J. I. Chem. Phys. Lett. 1984, 111, 449-454.
36. (a) Wei, A.; Kim, B.; Sadtler, B.; Tripp, S. L. ChemPhysChem 2001, 2, 743-745.
37. (b) Genov, D. A.; Sarychev, A. K.; Shalaev, V. M.; Wei, A. Nano Lett. 2004, 4, 153-158.
38. Xu, H.; Aizpurua, J.; Käll, M.; Apell, P. Phys. Rev. E 2000, 62, 4318-4324.
39. Masel, R. I. Principles of Adsorption and Reaction on Solid Surfaces; Wiley: New York, 1996.
40. (a) Schlenoff, J. B.; Li, M.; Ly, H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12528-12536.
41. (b) Templeton, A. C.; Wuelfing, M. P.; Murray,R. W. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 27-36.
42. (c) Demers, L. M.; Mirkin, C. A.; Mucic, R. C.; Reynolds, R. A., III.; Letsinger, R. L.; Elghanian, R.; Viswanadham, G. Anal. Chem. 2000, 72, 5535-5541.
43. (d) Flynn, N. T.; Tran, T. N.; Cima, M. J.; Langer, R. Langmuir 2003, 19, 10909-10915.
44. (e) Hong, R.; Han, G.; Fernandez, J. M.; Kim, B.-j.; Forbes, N. S.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1078-1079.
45. Zhao, Y.; Pérez-Segarra, W.; Shi, Q.; Wei, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7328-7329.
46. Zhu, H.; Coleman, D. M.; Dehen, C. J.; Geisler, I. M.; Zemlyanov, D.; Chmielewski, J.; Simpson, G. J.; Wei, A. Langmuir 2008, 24, 8660-8666.
47. (a) Qian, L. H.; Yan, X. Q.; Fujita, T.; Inoue, A.; Chen, M. W. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 153120.
48. (b) Lang, X. Y.; Guan, P. F.; Zhang, L.; Fujita, T.; Chen, M. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 10956-10961.
49. (a) Gao, S.; Zhang, H.; Wang, X.; Yang, J.; Zhou, L.; Peng, C.; Sun, D.; Li, M. Nanotechnology 2005, 16, 2530-2535.
50. (b) Lu, L.; Eychmüller, A.; Kobayashi, A.; Hirano, Y; Yoshida, K.; Kikkawa, Y.; Tawa, K.; Ozaki, Y. Langmuir 2006, 22, 2605-2609.
51. (c) Dixon, M. C.; Daniel, T. A.; Hieda, M.; Smilgies, D. M.; Chan, M. H. W.; Allara, D. L. Langmuir 2007, 23, 2414-2422.
52. (d) Sanchez-Iglesias, A.; Grzelczak, M.; Rodríguez- González, B.; Álvarez-Puebla, R. A.; Liz-Márzan, L. M.; Kotov, N. A. Langmuir 2009, 25, ASAP (10.1021/la901590s).
53. (a) Erlebacher, J.; Aziz, M. J.; Karma, A.; Dimitrov, N.; Sieradzki, K. Nature 2001,410, 450-453.
54. (b) Ding, Y.; Erlebacher, J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7772-7773.
55. (c) Ding, Y; Kim, Y.-J.; Erlebacher, J. Adv. Mater. 2003, 16, 1897-1900.
56. Huff, T. B.; Hansen, M. N; Zhao, Y.;Cheng, J.-X.; Wei, A. Langmuir 2007, 23, 1596-1599.
57. Sharma, J.; Chhabra, R.; Yan, H.; Liu, Y. Chem. Commun. 2008, 2140-2142.
58. (a) Huff, T. B.; Tong, L.; Zhao, Y.; Hansen, M. N.; Cheng, J.-X.; Wei, A. Nanomedicine 2007, 2, 125-132.
59. (b) Tong, L.; Zhao, Y.; Huff, T. B.; Hansen, M. N.; Wei, A.; Cheng, J.-X. Adv. Mater. 2007, 19, 3136-3141.
60. (c) Wei, Q.; Song, H.-M.; Leonov, A. P.;Hale, J. B.; Oh, D.; Ong, Q. K.;Ritchie,K. P.; Wei, A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9728-9734.
61. Li, M.; Gao, F.; Yang, P.; Wang, L.; Fang, B. Surf Sci. 2008, 602, 151-155.
62. Murphy, F. A.; Suarez, S.; Figgemeier, E.; Schofield, E. R.; Draper, S. M. Chem.- Eur. J. 2009, 15, 5740-5748.
63. (a) Vickers, M. S.; Cookson, J.; Beer, P. D.; Bishop, P. T.; Thiebaut, B. J. Mater. Chem. 2006, 16, 209-215.
64. (b) Cormode, D. P.; Davis, J. J.; Beer, P. D. J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2008, 18, 32-40.
65. Hansen, M. N.; Chang, L.-S.; Wei, A. Supramol. Chem. 2008, 20, 35-40.
66. Knight, E. R.; Cowley, A. R.; Hogarth, G.; Wilton-Ely, J. Dalton Trans. 2009, 607-609.
67. Patel, G.; Kumar, A.; Pal, U.; Menon, S. Chem. Commun. 2009, 1849-1851.
68. (a) Wessels, J. M.;Nothofer, H.-G.; Ford, W. E.; von Wrochem, F.; Scholz, F.; Vossmeyer, T.; Schroedter, A.; Weller, H.; Yasuda, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3349-3356.
69. (b) Morf, P.; Raimondi, F.; Nothofer, H.-G.; Schnyder, B.; Yasuda, A.; Wessels, J. M.; Jung, T. A. Langmuir 2006, 22, 658-663.
70. Cao, R., Jr.; Diaz, A.; Cao, R.; Otero, A.; Cea, R.; C., R.-A. M.; Serra, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6927-6930.
71. Park, M. H.; Ofir, Y.; Samanta, B.; Arumugam, P.; Miranda, O. R.; Rotello, V. M. Adv. Mater. 2008, 20, 4185-4188.
72. Tong, M. C.; Chen, W.; Sun, J.; Ghosh, D.; Chen, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19238-19242.
73. Chen, W.; Ghosh, D.; Sun, J.; Tong, M. C.; Deng, F. J.; Chen, S. W. Electrochim. Acta 2006, 53, 1150-1156.
74. Dubois, F.; Mahler, B.; Dubertret, B.; Doris, E.; Mioskowski, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 482-483.
75. Wang, J.;Xu, J.; Goodman, M. D.; Chen, Y.; Cai, M.; Shinar, J.; Lin, Z. Q. J. Mater. Chem. 2008, 18, 3270-3274.
76. Clark, M. L.; Green, R. L.; Johnson, O. E.; Fanwick, P. E.; McMillin, D. R. Inorg. Chem. 2008, 47, 9410-9418.
77. Gift, A. D.; Ma, J. Y.; Haber, K. S.; McClain, B. L.; Ben-Amotz, D. J. Raman Spectrosc. 1999, 30, 757-765.
78. Jones, T. A.; Perez, G. P.; Johnson, B. J.; Crooks, R. M. Langmuir 1995, 11, 1318-1328.
79. Savitzky, A.; Golay, M. J. E. Anal. Chem. 1964, 36, 1627-1639.
80. (a) Mattei, G.; Quagliano, L. G.; Pagannone, M. Europhys. Lett. 1990, 11, 373-378.
81. (b) Wehling, B.; Hill, W.; Klockow, D. J. Mol. Struct. 1995, 349,117-120.
82. Hildebrandt, P.; Stockburger, M. J. Phys. Chem. 1984, 88, 5935-5944.
83. (a) Murray, C. A.; Budoff, S. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 2273-2276.
84. (b) Murray, C. A.; Budoff, S. Phys. Rev. B 1985, 32, 671-688.
85. (a) Maxwell, D. J.; Emory, S. R.; Nie, S. M. Chem. Mater. 2001, 13, 1082-1088.
86. (b) Doering, W. E.; Nie, S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 311-317.
87. (a) Carron, K.; Mullen, K.; Lanouette, M.; Angersbach, H. Appl. Spectrosc. 1991, 45, 420-423.
88. (b) Heyns, J. B.; Sears, L. M.; Corcoran, R. C.; Canon, K. T. Anal. Chem. 1994, 66, 1572-1574.
89. (c) Gauldie, R. W.; Xi, K.; Sharma, S. K. Can. J. Fish Aquat. Sci. 1994, 51, 545-551.
90. (d)Baldwin, J.; Schühler,N.; Butler, I. S.; Andrews,M. P. Langmuir 1996, 12, 6389-6398.
91. (e) Feofanov, A.; Ianoul, A.; Gromov, S.; Fedorova, O.; Alfimov, M.; Nabiev, I. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4077-4084.
92. (f) Kudelski, A.; Pecul, M.; Bukowska, J. J. Raman Spectrosc. 2002, 33, 796-800.
93. Sant'Ana, A. C.; Alves, W. A.; Santos, R. H. A.; Ferreira, A. M. D.; Temperini, M. L. A. Polyhedron 2003, 22, 1673-1682.
94. Jiang, P.-J.; Guo, Z. J. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 205-229.