We have prepared graphene-veiled-nanoparticle hybrids by depositing a bilayer graphene film on silver nanoparticles with large particle sizes, ∼200 nm. The hybrids possess good thermal stability and exhibit great surface-enhanced Raman scattering with enhancement factors of 49- and 21-fold for the G and 2D peaks, respectively. The electrical and optical absorption measurements revealed the occurrence of charge transfer and strong interactions between the silver nanoparticles and graphene. Accordingly, a possible mechanism of Raman enhancement is proposed for the present hybrids. This work demonstrates a well-designed way to improve surface-enhanced Raman scattering in graphene-based materials.

1.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
2.
S. S.
Chen
,
L.
Brown
,
M.
Levendorf
,
W. W.
Cai
,
S. Y.
Ju
,
J.
Edgeworth
,
X. S.
Li
,
C. W.
Magnuson
,
A.
Velamakanni
,
R. D.
Piner
,
J. Y.
Kang
,
J.
Park
, and
R. S.
Ruoff
,
ACS Nano
5
,
1321
(
2011
).
3.
F.
Schedin
,
E.
Lidorikis
,
A.
Lombardo
,
V. G.
Kravets
,
A. K.
Geim
,
A. N.
Grigorenko
,
K. S.
Novoselov
, and
A. C.
Ferrari
,
ACS Nano
4
,
5617
(
2010
).
4.
L. M.
Xie
,
X.
Ling
,
Y.
Fang
,
J.
Zhang
, and
Z. F.
Liu
,
J. Am. Chem. Soc.
131
,
9890
(
2009
).
5.
X.
Ling
,
L. M.
Xie
,
Y.
Fang
,
H.
Xu
,
H. L.
Zhang
,
J.
Kong
,
M. S.
Dresselhaus
,
J.
Zhang
, and
Z. F.
Liu
,
Nano Lett.
10
,
553
(
2010
).
6.
R. R.
Nair
,
P.
Blake
,
A. N.
Grigorenko
,
K. S.
Novoselov
,
T. J.
Booth
,
T.
Stauber
,
N. M. R.
Peres
, and
A. K.
Geim
,
Science
320
,
1308
(
2008
).
7.
M.
Baia
,
L.
Baia
, and
S.
Astilean
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
143121
(
2006
).
8.
H.
Wang
and
N. J.
Halas
,
Adv. Mater.
20
,
820
(
2008
).
9.
P. C.
Wu
,
C. G.
Khoury
,
T. H.
Kim
,
Y.
Yang
,
M.
Losurdo
,
G. V.
Bianco
,
T.
Vo-Dinh
,
A. S.
Brown
, and
H. O.
Everitt
,
J. Am. Chem. Soc.
131
,
12032
(
2009
).
10.
Y. Y.
Wang
,
Z. H.
Ni
,
H. L.
Hu
,
Y. F.
Hao
,
C. P.
Wong
,
T.
Yu
,
J. T. L.
Thong
, and
Z. X.
Shen
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
163111
(
2010
).
11.
J.
Lee
,
K. S.
Novoselov
, and
H. S.
Shin
,
ACS Nano
5
,
608
(
2011
).
12.
H. Q.
Zhou
,
C. Y.
Qiu
,
F.
Yu
,
H. C.
Yang
,
M. J.
Chen
,
L. J.
Hu
, and
L. F.
Sun
,
J. Phys. Chem. C
115
,
11348
(
2011
).
13.
A.
Urich
,
A.
Pospischil
,
M. M.
Furchi
,
D.
Dietze
,
K.
Unterrainer
, and
T.
Mueller
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
153113
(
2012
).
14.
W. G.
Xu
,
J. Q.
Xiao
,
Y. F.
Chen
,
Y. B.
Chen
,
X.
Ling
, and
J.
Zhang
,
Adv. Mater.
25
,
928
(
2013
).
15.
M.
Losurdo
,
I.
Bergmair
,
B.
Dastmalchi
,
T. H.
Kim
,
M. M.
Giangregroio
,
W. Y.
Jiao
,
G. V.
Bianco
,
A. S.
Brown
,
K.
Hingerl
, and
G.
Bruno
,
Adv. Funct. Mater.
24
,
1864
(
2014
).
16.
J. C.
Reed
,
H.
Zhu
,
A. Y.
Zhu
,
C.
Li
, and
E.
Cubukcu
,
Nano Lett.
12
,
4090
(
2012
).
17.
S. G.
Zhang
,
X. W.
Zhang
,
X.
Liu
,
Z. G.
Yin
,
H. L.
Wang
,
H. L.
Gao
, and
Y. J.
Zhao
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
121109
(
2014
).
18.
J. J.
Zhu
,
C. X.
Kan
,
X. G.
Zhu
,
J. G.
Wan
,
M.
Han
,
Y.
Zhao
,
B. L.
Wang
, and
G. H.
Wang
,
J. Mater. Res.
22
,
1479
(
2007
).
19.
H. B.
Sun
,
J.
Wu
,
Y.
Han
,
J. Y.
Wang
,
F. Q.
Song
, and
J. G.
Wan
,
J. Phys. Chem. C
118
,
14655
(
2014
).
20.
X. S.
Li
,
Y. W.
Zhu
,
W. W.
Cai
,
M.
Borysiak
,
B. Y.
Han
,
D.
Chen
,
R. D.
Piner
,
L. G.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
Nano Lett.
9
,
4359
(
2009
).
21.
Y.
Liu
,
R.
Cheng
,
L.
Liao
,
H. L.
Zhou
,
J. W.
Bai
,
G.
Liu
,
L. X.
Liu
,
Y.
Huang
, and
X. F.
Duan
,
Nat. Commun.
2
,
579
(
2011
).
22.
A. C.
Ferrari
and
D. M.
Basko
,
Nat. Nanotechnol.
8
,
235
(
2013
).
23.
K. D.
Alexander
,
K.
Skinner
,
S.
Zhang
,
H.
Wei
, and
R.
Lopez
,
Nano Lett.
10
,
4488
(
2010
).
24.
M. K.
Hossain
,
G. R.
Willmott
,
P. G.
Etchegoin
,
R. J.
Blaikie
, and
J. L.
Tallon
,
Nanoscale
5
,
8945
(
2013
).
25.
W. J.
Zhao
,
P. H.
Tan
,
J.
Liu
, and
A. C.
Ferrari
,
J. Am. Chem. Soc.
133
,
5941
(
2011
).
26.
W. G.
Xua
,
X.
Ling
,
J. Q.
Xiao
,
M. S.
Dresselhaus
,
J.
Kong
,
H. X.
Xu
,
Z. F.
Liu
, and
J.
Zhang
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
109
,
9281
(
2012
).
27.
A.
Das
,
S.
Pisana
,
B.
Chakraborty
,
S.
Piscanec
,
S. K.
Saha
,
U. V.
Waghmare
,
K. S.
Novoselov
,
H. R.
Krishnamurthy
,
A. K.
Geim
,
A. C.
Ferrari
, and
A. K.
Sood
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
210
(
2008
).
28.
J.
Niu
,
Y. J.
Shin
,
Y. B.
Lee
,
J. H.
Ahn
, and
H. S.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
061116
(
2012
).
29.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4921796 for the TEM image, SAED patterns, and Raman spectra of the graphene films and relevant analyses.

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.