一種表面增強拉曼散射基底的制備方法技術

一種表面增強拉曼散射基底的制備方法，涉及化學分析檢測技術領域，解決了現有的拉曼散射基底重現性和穩定性差、靈敏度低的問題。該方法為：將固體支持物浸入到硝酸銀水溶液中，紫外線照射2～15min，波長為254nm或365nm，取出水洗，氮氣或空氣吹干，再次浸入到硝酸銀水溶液中，紫外線照射10～45min，波長為254nm或365nm，取出水洗，氮氣或空氣吹干，然后浸泡在0～10℃的貴金屬生長溶液中生長2～15min，貴金屬納米種子生長成10～80?nm的貴金屬納米粒子，在固體支持物表面形成貴金屬納米粒子薄膜，得到表面增強拉曼散射基底。本發明專利技術的基底穩定性和重現性好，檢測靈敏度較高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化學分析檢測
，具體涉及。
技術介紹
表面增強拉曼散射光譜是一種高靈敏的分析手段，當分子接近粗糙的固體表面或者金銀等金屬的表面(即基底)時，分子的拉曼散射信號會被放大103 106倍，這就是表面增強拉曼散射。實現這一信號增強的重要條件，是要有一個高活性的增強基底。目前，主要通過三種途徑來制備增強基底1.金銀電極的粗糙化處理，2.納米粒子的誘導聚集，3. 納米粒子的有序組裝。早期的基底以電化學或其它方法粗糙電極表面為主，增強效果較差。 隨著納米技術的發展，不同形貌尺寸的金銀納米粒子的制備很容易實現。無機鹽(如氯化鈉)可以誘導納米粒子的聚集，生成的聚集體具有很高的拉曼增強活性，但信號的重現性較差。為提高信號重現性，多種物理技術被應用于高度有序增強基底的制備中。如納米球刻蝕，電子光束刻蝕，聚集離子光束刻蝕等。這些技術能夠制備高度有序的基底，但存在對昂貴儀器的依賴性強、費用高等缺點，制約了其在實際檢測中的應用。另一類制備有序基底的巧妙思路是運用各種模板。常用的模板有硅納米球，聚合物分子等，但這類基底也只是停留在實驗室測試階段，離實際樣品的檢測還有一段距離。如何采用簡易低廉的方法來制備高靈敏、高穩定性和高重現性的基底，對于將表面增強拉曼散射技術應用于實際樣品的檢測具有非常重要的意義。
技術實現思路
為了解決現有制備的表面增強拉曼散射基底重現性和穩定性差、靈敏度低的問題，本專利技術提供。本專利技術為解決技術問題所采用的技術方案如下—種表面增強拉曼散射基底的制備方法，該方法的條件和步驟如下步驟一將固體支持物浸入到硝酸銀水溶液中，在紫外線條件下，照射時間為2 15min， 紫外線波長為254nm或365nm，取出水洗，干燥選擇氮氣或空氣吹干，得到固體支持物A ;步驟二將步驟一中得到的固體支持物A再次浸入到硝酸銀水溶液中，在紫外線條件下， 照射時間為10 45min，紫外線波長為254nm或365nm，取出水洗，干燥選擇氮氣或空氣吹干，得到表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B ；步驟三將步驟二中得到的表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B浸泡在溫度為O 10°C的貴金屬生長溶液中進行生長，生長時間為2 15min，貴金屬納米種子生長成尺寸為10 80nm的貴金屬納米粒子,貴金屬納米粒子覆蓋在固體支持物B表面形成貴金屬納米粒子薄膜，得到表面增強拉曼散射基底。步驟一中，所述固體支持物為鎳泡沫。步驟一中，所 述紫外線照射時間為lOmin。步驟一中，所述干燥選擇氮氣吹干。步驟二中，所述紫外線照射時間為30min。步驟二中，所述干燥選擇氮氣吹干。步驟三中，所述貴金屬生長溶液為鍍銀溶液。步驟三中，所述溫度為5°C。步驟三中，所述生長時間為8min。本專利技術的有益效果是本專利技術的表面增強拉曼散射基底的制備方法簡單，不需要大型設備，成本低廉，適合大批量的檢測，易于成批生產，由此方法制得的基底通過對探針分子的檢測試驗，包括對羅丹明6G、對巰基苯胺和三聚氰胺的檢測，結果表明，本專利技術的基底信號增強效果好，穩定性和重現性較好，檢測靈敏度較高。本專利技術將多孔鎳泡沫用作固體基底，通過鍍銀溶液生長金屬銀納米粒子來制備表面增強拉曼散射基底，是既簡單又經濟的方法。nM羅丹明6G nM羅丹明6GM羅丹明6G附圖說明圖1為實施例7制備的表面增強拉曼散射基底的掃描電子顯微鏡圖圖2為實施例7制備的表面增強拉曼散射基底的掃描電子顯微鏡圖圖3為實施例8制備的表面增強拉曼散射基底的掃描電子顯微鏡圖圖4中，圖4a為實施例11制備的表面增強拉曼散射基底檢測500 的拉曼散射光譜圖；圖4b為實施例I制備的表面增強拉曼散射基底檢測500 的拉曼散射光譜圖5中，圖5a為實施例9中制備的表面增強拉曼散射基底檢測10_6 的拉曼散射光譜圖；圖5b為實施例10中制備的表面增強拉曼散射基底檢測10_6 M羅丹明 6G的拉曼散射光譜圖6中，圖6a為實施例7中制備的表面增強拉曼散射基底檢測500 nM的羅丹明 6G的拉曼散射光譜圖；圖6b為實施例8制備的表面增強拉曼散射基底檢測10_6 M的羅丹明 6G的拉曼散射光譜圖7中，圖7a為實施例2中制備的表面增強拉曼散射基底檢測10_6 的拉曼散射光譜圖；圖7b為實施例3中制備的表面增強拉曼散射基底檢測1(Τ 的拉曼散射光譜圖8為實施例4中制備的表面增強拉曼散射基底檢測10_6Μ，10_5Μ，1(Γ 胺的拉曼散射光譜圖9為實施例5中制備的表面增強拉曼散射基底檢測IO-5M對巰基苯胺的拉曼散射光譜圖10為實施例5中制備的表面增強拉曼散射基底檢測IO-5M對巰基苯胺的拉曼散射光譜圖；M羅丹明6G 3 M羅丹明6G1 M對巰基苯圖11為實施例6中制備的表面增強拉曼散射基底檢測500 nM羅丹明6G的拉曼散射光譜圖。具體實施方式本專利技術的表面增強拉曼散射基底的制備方法中，優選鎳泡沫作為固體支持物，鎳泡沫是一種多孔材料，具有較高的比表面積，機械性能較好，造價相對較低，是作為拉曼散射基底固體支持物的理想材料；優選工業上常用的鍍銀溶液作為貴金屬生長溶液，在鎳泡沫表面生長銀納米粒子，得到表面增強拉曼散射基底，是既簡單又經濟的方法；金屬銀是最好的拉曼散射增強材料，在可見光區域的表面增強拉曼散射效率明顯強于其他金屬。本專利技術的，該方法的條件和步驟如下步驟一將固體支持物浸入到3 mL貴金屬鹽溶液中，固體支持物選擇尺寸為Icm X Icm 的鎳泡沫，貴金屬鹽溶液選擇濃度為O. 05 M的硝酸銀水溶液；在紫外線條件下，照射時間為2 15min,優選為IOmin,提供紫外線的設備選擇紫外線燈,紫外線波長為254nm或 365nm，優選為254nm，功率為15W，固體支持物距離紫外線燈約2 cm ;取出水洗、干燥，選擇氮氣或空氣吹干，優選氮氣吹干，得到固體支持物A，即鎳泡沫A ；在進行步驟一之前，需要對固體支持物即鎳泡沫進行預處理，即采用氫氧化鉀水溶液在超純水中進行超聲洗滌，取出，干燥后即得到本專利技術所采用的鎳泡沫；步驟二將步驟一中得到的固體支持物A，即鎳泡沫A再次浸入到3 mL貴金屬鹽溶液中， 貴金屬鹽溶液選擇濃度為O. 05 M的硝酸銀水溶液；在紫外線條件下，照射時間為10 45min,優選為30min,提供紫外線的設備選擇紫外線燈,紫外線波長為254nm或365nm,優選為254nm，功率為15W ;取出水洗、干燥，選擇氮氣或空氣吹干，優選氮氣吹干，得到表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B，即表面覆蓋了金屬銀納米種子的鎳泡沫B ；步驟三將步驟二中得到的表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B，即表面覆蓋了金屬銀納米種子的鎳泡沫B浸泡在溫度為O 10°C，優選為5°C的貴金屬生長溶液中進行生長，生長時間為2 15min,優選為8 min,貴金屬生長溶液選擇鍍銀溶液,貴金屬納米種子生長成尺寸為10 80 nm的貴金屬納米粒子，即金屬銀納米種子生長成尺寸為10 80 nm 的金屬銀納米粒子，貴金屬納米粒子覆蓋在固體支持物B表面形成密集的貴金屬納米粒子薄膜，得到表面增強拉曼散射基底。上述鍍銀溶液是通過實驗獲得的，鍍銀溶液的制備方法如下(I)將0.375 g硝酸銀固體溶解在45 mL水中得到硝酸銀水溶液，在強烈攪拌下， 向其中加入I. 5 mL、5%新配置的氫氧化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面增強拉曼散射基底的制備方法，其特征在于，該方法的條件和步驟如下：步驟一：將固體支持物浸入到硝酸銀水溶液中，在紫外線條件下，照射時間為2～15min，紫外線波長為254nm或365nm，取出水洗，干燥選擇氮氣或空氣吹干，得到固體支持物A；步驟二：將步驟一中得到的固體支持物A再次浸入到硝酸銀水溶液中，在紫外線條件下，照射時間為10～45min，紫外線波長為254nm或365nm，取出水洗，干燥選擇氮氣或空氣吹干，得到表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B；?步驟三：將步驟二中得到的表面覆蓋了貴金屬納米種子的固體支持物B浸泡在溫度為0～10℃的貴金屬生長溶液中進行生長，生長時間為2～15min，貴金屬納米種子生長成尺寸為10～80?nm的貴金屬納米粒子，貴金屬納米粒子覆蓋在固體支持物B表面形成貴金屬納米粒子薄膜，得到表面增強拉曼散射基底。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫玉靜，李壯，張悅，胡婧婷，石巖，戴海潮，倪朋娟，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：