一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法，该基底系统包括驻极体1和活性物质2，在驻极体1上设置有开设有凹槽的活性区域11，其中，活性物质2负载于所述凹槽内；所述驻极体1为筒形，并在其上穿插有调节杆12，用于调节驻极体1的形变。本发明专利技术所提供的基底系统在用于表面增强拉曼散射时可以得到更强的拉曼信号，并且通过控制驻极体的形变可以对拉曼信号的强度进行调控。

Substrate system for surface enhanced Raman scattering and preparation method thereof

The invention discloses a system and a preparation method thereof, substrate for surface enhanced Raman scattering, the substrate system includes electret 1 and 2 active substances, wherein the electret 1 is provided with a groove is arranged on the active area of 11, 2 active material load in the groove; the electret the 1 body is cylindrical, and the adjusting rod 12 inserted in it, used to adjust the electret 1 deformation. The base system provided by the invention can obtain stronger Raman signals when used for surface enhanced Raman scattering, and can control the intensity of the Raman signal by controlling the deformation of the electret.

【技术实现步骤摘要】
一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法
本专利技术属于基底领域，具体涉及一种用于检测的基底系统，特别地，涉及一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法。
技术介绍
表面增强拉曼散射(Surface-enhancedRamanScattering，SERS)是指用通常的拉曼光谱法测定吸附在胶质金属颗粒如银、金或铜表面的样品，或吸附在这些金属片的粗糙表面上的样品，该技术又称为SERS光谱技术。其中，SERS光谱技术克服了常规拉曼光谱检测灵敏度低、易受荧光干扰等缺点，其拉曼光谱的强度可提高103～106倍，并且对液体样品的浓度检测也可达到10-14mol/L以下。而该技术的原理是金属颗粒表面的电子与吸附的样品分子产生耦合作用达到共振，从而增大拉曼散射面积，提高拉曼强度，因此金属颗粒(如银、金或铜)对于SERS技术至关重要，而一般所述金属颗粒会负载在基底上形成基底系统。目前常用的制备SERS技术基底系统的方法包括电化学粗糙化法、溶胶法、真空蒸镀膜以及化学刻蚀和化学沉积贵金属的活性基底。但是这些自组装活性基底提供的表面粗糙度、规整度以及粒子表面化学性质的稳定性难以控制因而影响了吸附分子光谱的稳定性、均一性和重复性，并且对拉曼强度的增强效果并不是很明显。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，以筒形驻极体为主体，在筒形驻极体上设置有活性区域，在活性区域上光刻凹槽，并在凹槽内填充活性物质，同时在筒形驻极体上安装有控制驻极体形变的调节杆，得到一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，该基底系统稳定性高，对拉曼信号的增强效果好。本专利技术的目的在于提供一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，具体体现在以下方面：(1)一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，其中，所述基底系统包括驻极体1和活性物质2，其中，在所述驻极体1上设置有活性区域11。(2)根据上述(1)所述的基底系统，其中，在所述活性区域11上开设有凹槽，所述活性物质2填充于凹槽内，优选所述凹槽为规则排布，更优选所述凹槽采用光刻制成。(3)根据上述(1)或(2)所述的基底系统，其中，所述活性区域11优选用于负载活性物质2；和/或所述活性物质2优选用于负载被检测的样品；和/或所述活性材料为纳米贵金属，例如纳米金、纳米银和纳米铜，优选为纳米银；(4)根据上述(1)至(3)之一所述的基底系统，其中，所述驻极体为高分子材料，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物，优选含氟聚合物，更优选聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯；(5)根据上述(1)至(4)之一所述的基底系统，其中，所述驻极体呈筒形，所述筒形的两端为椭圆形，和/或在所述驻极体1上设置有调节杆12、固定螺母13和调节螺母14，优选所述固定螺母13和调节螺母14分别设置在调节杆12的两端，尤其是用于与调节杆12配合；(6)根据上述(1)至(5)之一所述的基底系统，其中，所述调节杆12设置在活性区域11的两侧、且穿插过筒形的驻极体1，用于控制驻极体1的形变，和/或所述调节杆(12)为两个或两个以上，优选为四个；本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述基底系统的方法，具体体现在以下方面：(7)一种制备上述(1)至(6)之一所述的用于表面增强拉曼散射的基底系统的方法，其中，该方法包括以下步骤：步骤1、在驻极体1的活性区域上进行光刻，得到凹槽，优选该凹槽是规则的，并对凹槽进行等离子体表面处理，步骤2、在凹槽内填充活性物质，步骤3、对活性物质的表面进行表面处理，优选进行等离子体表面处理，步骤4、对驻极体进行注极；(8)根据上述(7)所述的方法，其中，步骤2中，所述活性物质为纳米贵金属，例如纳米金、纳米银和纳米铜，优选纳米银；和/或步骤2包括以下子步骤：步骤2-1、将活性物质分散在水中，配成水性浆料，步骤2-2、将步骤2-1制成的水性浆料填充于凹槽内，优选采用旋涂或提拉进行镀膜，步骤2-3、20～40℃下进行干燥；(9)根据上述(7)或(8)所述的方法，其中，在步骤3之后，重复操作步骤2和步骤3两至五次，优选三次；(10)根据上述(1)至(6)之一所述的基底系统或者根据上述(7)至(9)之一所述方法制得的基底系统的用途，用于表面增强拉曼散射。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1示出根据本专利技术一种优选实施方式的基底系统的俯视图；图2示出根据本专利技术一种优选实施方式的基底系统的后视图；图3示出根据本专利技术一种优选实施方式的驻极体的结构示意图。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。根据本专利技术提供的一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，如图1、图2所示，该基底系统包括驻极体1和活性物质2，所述驻极体1作为主体，在所述驻极体1上设置有活性区域11，用于负载活性物质2，所述活性物质2用于负载被检测的样品。其中，活性物质2位于驻极体1的活性区域11上，在进行检测时，将被测样品放在活性物质2的表面进行检测，即在检测时，自下而上依次是驻极体1的活性区域11、活性物质2和被测样品。所述驻极体1为在强外电场等因素作用下，极化并能“永久”或长期保持极化状态的电解质。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述活性物质2为纳米贵金属。在进一步优选的实施方式中，所述活性物质2为纳米金、纳米银或纳米铜。在更进一步优选的实施方式中，所述活性物质2为纳米银。其中，当采用纳米贵金属作为衬底负载样品时，易于与样品之间产生表面吸附，从而使金属表面的电子与吸附分子产生耦合作用达到共振，从而增大拉曼散射面积，因此吸附分子的拉曼信号会大为增强，能够检测吸附在贵金属表面的单分子层，给出表面分子的结构信息。在本专利技术中，将纳米贵金属设置于驻极体1上，驻极体1上的电子会迁移到纳米贵金属上，使纳米贵金属富集电子，一方面，使贵金属的表面电场增强，从而进一步使表面拉曼增强，得到更强的拉曼信号；另一方面，电子可以还原位于表面的易氧化的纳米贵金属，使其保持良好的化学性能；再一方面，由于电子间的相互排斥作用使得纳米贵金属之间不易团聚，保持良好的稳定性。根据本专利技术一种优选的实施方式，在活性区域11上开设有凹槽，所述凹槽为规则排布的凹槽。在进一步优选的实施方式中，所述凹槽采用光刻制成。在更进一步优选的实施方式中，在所述凹槽内填充有活性物质2。其中，通过凹槽使活性物质2嵌入驻极体1中，与驻极体1直接接触。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述驻极体1为高分子材料，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物。在本专利技术中，对高分子材料进行处理使其内部永久带电，从而形成驻极体1，所述处理优选进行注极。在进一步优选的实施方式中，所述驻极体1为含氟聚合物。在更进一步优选的实施方式中，所述驻极体1为聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯。其中，含氟聚合物具有很强的电子捕获能力，能够保证驻极体1内部长期带电，保持其性能稳定。根据本专利技术一种优选的实施方式，如图3所示，所述驻极体1呈筒形，所述筒形的两端为椭圆形。根据本专利技术一种优选的实施方式，如图1、图2所示，在所述驻极体1上设置有调节杆12、固定螺母13和调节螺母14。在进一步优选的实施方式中，所述固定螺母13和调节螺母14分别设置在调节杆12的两端，用于与调节杆12配合。根据本专利技术一种优选的实施方式，如图1、图2所示，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，其特征在于，所述基底系统包括驻极体(1)和活性物质(2)，其中，在所述驻极体(1)上设置有活性区域(11)。

【技术特征摘要】
1.一种用于表面增强拉曼散射的基底系统，其特征在于，所述基底系统包括驻极体(1)和活性物质(2)，其中，在所述驻极体(1)上设置有活性区域(11)。2.根据权利要求1所述的基底系统，其特征在于，在所述活性区域(11)上开设有凹槽，所述活性物质(2)填充于凹槽内，优选所述凹槽为规则排布，更优选所述凹槽采用光刻制成。3.根据权利要求1或2所述的基底系统，其特征在于，所述活性区域(11)优选用于负载活性物质(2)；和/或所述活性物质(2)优选用于负载被检测的样品；和/或所述活性物质(2)为纳米贵金属，例如纳米金、纳米银和纳米铜，优选为纳米银。4.根据权利要求1至3之一所述的基底系统，其特征在于，所述驻极体(1)为高分子材料，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物，优选含氟聚合物，更优选聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯。5.根据权利要求1至4之一所述的基底系统，其特征在于，所述驻极体(1)呈筒形，所述筒形的两端为椭圆形；和/或在所述驻极体(1)上设置有调节杆(12)、固定螺母(13)和调节螺母(14)，优选所述固定螺母(13)和调节螺母(14)分别设置在调节杆(12)的两端，尤其是用于与调节杆(12)配合。6.根据权利要求1至5之一所述的基底系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范海陆，何鑫，赵燕，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东,44