Platzieren Sie die elektrochemische Zelle, die mit dem Gap-Mode-SERS-Substrat vorbereitet wurde, auf den Tisch eines inversen Lichtmikroskops. Befestigen Sie das Substrat am Mikroskoptisch, indem Sie die Kanten abkleben, um Bewegungen während der spektroelektrochemischen Messungen aufgrund der Spannung der Drähte, die die Zelle mit dem Potentiostaten verbinden, zu verhindern. Setzen Sie die Silber-Silberchlorid-Referenzelektrode in den selbstgebauten Ständer ein und fixieren Sie ihre Position, indem Sie die Schraube am Elektrodenhalterständer festziehen.
Befestigen Sie die Referenzelektrode an der Krokodilklemme der Referenzelektrode des Potentiostats. Befestigen Sie dann die Platindraht-Gegenelektrode an der Gegenelektroden-Krokodilklemme des Potentiostats. Zum Schluss befestigen Sie den Kupferdraht, der an der Silberfolie befestigt ist, an der Arbeitselektroden-Krokodilklemme des Potentiostaten.
Stecken Sie den Platindraht und die Krokodilklemme in den Elektrodenhalter und ziehen Sie die Schraube fest, um ihre Position zu sichern. Platzieren Sie den Elektrodenhalter über der elektrochemischen Zelle, um die Elektroden einzuführen. Schalten Sie dann den 642-Nanometer-Laser ein und stellen Sie die Leistung auf 500 Mikrowatt ein.
Als nächstes geben Sie einen Tropfen Immersionsöl auf die Objektivlinse. Bewegen Sie dann den Fokusknopf, um das Objektiv anzuheben, bis das Öl den Boden des Substrats berührt. Fokussieren Sie den Laser auf die Oberfläche des SERS-Substrats im Gap-Mode.
Nachdem Sie eines der Okulare aus dem Mikroskop entfernt haben, setzen Sie den Adapter an seine Stelle ein. Ändern Sie den Modus in der Kameraanwendung in Video und zoomen Sie so weit wie möglich hinein. Scannen Sie das SERS-Substrat im Gap-Modus, indem Sie den Mikroskoptisch bewegen, um nach einem isolierten donutförmigen SERS-Emissionsmuster zu suchen.
Sobald das donutförmige Emissionsmuster lokalisiert ist, bewegen Sie den Lichtumlenkhebel des Mikroskops, um das eingelassene Licht auf das Spektrometer zu lenken. Stellen Sie die Sortierposition auf 1000 Wellenzahlen ein, um die von Stokes verschobene Ramen-Streuung von 400 auf 1600 Wellenzahlen zu erkennen. Halten Sie das Laserlicht auf das donutförmige Emissionsmuster fokussiert und fügen Sie 3 Milliliter eines 0,1-molaren Phosphatpuffers mit pH 5 in die elektrochemische Zelle hinzu.
Bereiten Sie in der Software des Potentiostaten ein zyklisches Voltammogramm-Experiment mit mindestens drei Zyklen von 0 bis minus 0,6 Volt gegenüber Silber-Silberchlorid und einer Abtastrate von 50 Millivolt pro Sekunde vor. Führen Sie dann die simultanen Experimente mit zyklischer Voltammetrie und SERS durch. Bewegen Sie abschließend den Lichtumstellhebel, so dass das Licht auf die Telefonkamera gerichtet ist, und beginnen Sie mit der Aufnahme eines Videos, während Sie das Zyklenvoltammetrie-Experiment ausführen.
Einzelne Silbernanopartikel auf der Silberdünnschicht können eindeutig durch ein Donut-förmiges Emissionsmuster identifiziert werden, im Gegensatz zu einem festen Emissionsmuster, das von Nanopartikel-Dimeren, Trimeren oder Multimeren erzeugt wird. Die zyklischen SERS-Voltammogramme wurden für einzelne Nanopartikel gemessen und die Nilblau-Moleküle in und um den Spalt zwischen dem Silbernanopartikel und dem Silberfilm wurden elektrochemisch reduziert. Spektroelektrochemische Messungen wurden mit dem gleichen angelegten Potentialbereich durchgeführt.
Die elektrochemische Modulation des Nilblau-SERS-Spektrums durch Stufen des Potentials führt dazu, dass die Spitzenintensität im Bereich der Wellenzahl 592 aufgrund der Verringerung der Nilblau-Moleküle mit der Zeit abnimmt. Das Ausmaß der elektrischen Vorspannung veränderte die Reduktionskinetik, was durch den Zerfall des Bereichs unter dem Peak der Wellenzahl von 592 belegt wird.
