내부 표준물질(ISs)을 포함하는 다양한 플라즈모닉 구조는 환경 오염물질의 표면증강 라만 분광(SERS) 기반 검출을 위한 정량적이고 신뢰할 수 있는 나노프로브로 개발되어 왔다. 그러나 거칠게 처리된 은(Ag) 기반 나노입자의 본질적으로 높은 SERS 활성에도 불구하고, 검출 정확도를 향상시키기 위해 ISs를 통합하는 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 효과적인 SERS 기판으로 작용하는 장방형 막대형(elongated rod) 은 나노쉘(ERNS)을 위한 단순 합성 방법을 제안한다. ERNS 구조는 ISs로 라만 라벨 분자를 삽입하도록 설계되어, 신뢰성 있고 정량적인 검출을 가능하게 한다. 거친 Ag 나노쉘 표면은 헥사데실아민(hexadecylamine)이 매개하는 은 이온의 자연적으로 느린 환원에 의해 형성된다. 표면 거칠기와 삽입된 라만 라벨의 위치를 제어함으로써, ISs를 포함한 ERNS가 구형 Ag 나노쉘에 비해 우수한 SERS 성능을 나타냄을 입증하였다. 또한 ERNS 나노프로브는 티람(thiram, 1.2 × 10–7 M), 크리스탈 바이올렛(crystal violet, 3.8 × 10–8 M), 말라카이트 그린 염화물(malachite green chloride, 2.9 × 10–7 M)을 민감하게 검출할 수 있었다. 더불어 ISs의 도입은 검출 신호의 상대 표준편차를 1.94%로 감소시켜 재현성을 유의하게 향상시켰다. 실제 시료에 대한 ERNS의 적용 가능성은 과일 표면의 오염물질을 성공적으로 검출함으로써 입증되었다. 합성의 용이성과 높은 성능을 고려할 때, 제안된 ERNS 기반 SERS 프로브는 농업 및 폐수 처리 응용 분야에서 환경 모니터링을 위한 강력한 잠재력을 지닌다.

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