The invention discloses a self assembled three-dimensional copper Raman enhancement substrate and a preparation method and an application thereof, belonging to the field of Raman spectrum analysis. The materials used in the invention is relatively cheap copper, greatly reduce the cost of application of SERS substrate; the invention uses carbon instead of conventional organic molecules, prepared by self-assembly of copper, the copper substrate does not need special protection, without special treatment, can be used directly; the prepared self-assembled three-dimensional copper you can save a long time in the air; self assembled three-dimensional copper has SERS large amounts of active sites prepared by the invention, the probe molecule (4 ATP) the detection limit is 10
【技术实现步骤摘要】
一种自组装三维铜拉曼增强基底及其制备方法与应用
本专利技术属于拉曼光谱分析领域,涉及一种拉曼增强基底的制备,具体涉及一种自组装三维铜拉曼增强基底及其制备方法与应用。
技术介绍
表面增强拉曼散射(SERS)光谱克服了普通拉曼散射光谱信号弱的劣势,又具有普通拉曼光谱操作简单、特异性强、周期短等优点,因此在痕量生化物质传感器的开发和单分子检测方面有着巨大的发展潜力。实验证明,具有纳米尺寸的缝隙、尖端或者边界结构的等离子金属,能将有机分子的拉曼信号增加百亿倍,因而被称为拉曼“热点”结构。制备具有拉曼“热点”结构的基底,是构建高灵敏度和特异性的表面拉曼检测体系的关键。目前,高活性SERS基底材料主要是不同形貌的银金贵金属纳米溶胶,但是这些溶胶容易团聚,使用时前处理复杂,基底上信号的重复性差,而且成本较高,限制了其实际应用。铜虽然便宜,但是化学和热力学稳定性较差。受生物矿化的启发,研究者发现纳米材料在杂化的有机分子作用下,会互相识别,进而自发的形成一种稳定的组装结构。具有组装结构的拉曼增强基底,具有以下优势:1.由于自组装结构是堆积产生的,因而具有丰富的堆积孔;2.组装单体被有机分子稳定,在堆积时不会相互溶解结晶,能部分保留纳米颗粒的活性表面;3.相较于普通块状纳米颗粒,组装体由于聚集导致表面能降低,因而能够保持长期稳定。然而,杂化的有机分子会影响拉曼光谱的准确性和灵敏度,普通的自组装结构作为拉曼增强基底需要复杂的前处理过程。碳点是新型的“0”维碳纳米结构,具有有机物外壳,与无机纳米颗粒具有很强的相互作用,能够引导纳米颗粒的自组装,并且具有特殊的量子点内核,可以作为有 ...
【技术保护点】
一种自组装三维铜拉曼增强基底的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将碳源和改性剂混合,反应,制备碳点溶液;(2)向铜离子前驱体中加入铜离子配体,以控制溶液中游离铜离子的浓度,然后加入步骤(1)中制备的碳点溶液,得到混合溶液;(3)将还原剂加入到步骤(2)制备的混合溶液中,搅拌反应,反应结束后离心,分离沉淀得到自组装拉曼增强活性铜粉;(4)在载体上,将步骤(3)制备的自组装拉曼增强活性铜粉制成铜粉悬浊液,沉积铜粉制备自组装三维铜拉曼增强基底。
【技术特征摘要】
1.一种自组装三维铜拉曼增强基底的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将碳源和改性剂混合,反应,制备碳点溶液;(2)向铜离子前驱体中加入铜离子配体,以控制溶液中游离铜离子的浓度,然后加入步骤(1)中制备的碳点溶液,得到混合溶液;(3)将还原剂加入到步骤(2)制备的混合溶液中,搅拌反应,反应结束后离心,分离沉淀得到自组装拉曼增强活性铜粉;(4)在载体上,将步骤(3)制备的自组装拉曼增强活性铜粉制成铜粉悬浊液,沉积铜粉制备自组装三维铜拉曼增强基底。2.根据权利要求1所述的自组装三维铜拉曼增强基底的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的碳源包括含碳的高分子有机物及碳材料;所述的高分子有机物为壳聚糖和聚乙烯亚胺中的至少一种;步骤(1)中所述的碳源的质量浓度为0.1%~1%。3.根据权利要求1所述的自组装三维铜拉曼增强基底的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的改性剂为含氨基和/或羧基活性官能团的化合物;步骤(1)中所述的改性剂的质量浓度为0~1%。4.根据权利要求1所述的自组装三维铜拉曼增强基底的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的反应的方法有水热反应法、微波法、激光刻蚀法或电化学刻蚀法;所述的水热反应法的条件为100~200℃反应2~...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋刚彪,曹飘杨,刘永林,陈文照,梁均华,黄锨航,
申请(专利权)人:华南农业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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