一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：配制氢氟酸，硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；将硅片放入配制好的混合溶液中反应；将硅片取出冲洗干净，氮气吹干；其中，混合溶中氢氟酸浓度为10‑3～10 M，硝酸银浓度为10‑4～1 M，PVP浓度为10‑5～1 M。本发明专利技术利用简单的氧化还原反应，直接将配制好的氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液在硅片表面反应生成银的纳米结构，得到高灵敏度的表面增强拉曼散射基底。本发明专利技术方法成本低廉，工艺简单，而且通过该方法制备出表面增强拉曼散射基底具有高灵敏度和重复性，可实现在溶液中进行实时检测，检测方法简单快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法
本专利技术涉及拉曼检测
，更具体地，涉及一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法。
技术介绍
表面增强拉曼散射由于具备高灵敏度、检测速度快、操作方便、受水的信号干扰小等优点，已经成为重要的表面分析工具之一。拉曼基底是拉曼检测的关键，一个好的拉曼基底应具有灵敏度高，重复性好的优点。从最初的利用电化学还原法制备的粗糙电极表面和沉积金属膜作为拉曼基底，到之后利用化学还原制备金或银溶胶作为拉曼基底，这些方法比较简单，但制备的拉曼基底重复性差，各点信号差异大。随着纳米加工技术的进步，现在常用的制备拉曼基底的方法包括金属纳米颗粒自组装、反应离子蚀刻、纳米球光刻和化学蚀刻等。这类方法制备的拉曼基底重复性和稳定性好，但操作复杂，设备昂贵，生产成本高。另外，进行拉曼检测，需要首先将待测物分子要吸附在拉曼基底上。目前常规使用的是干法浸渍吸附，一般需要将拉曼基底浸泡在待测物溶液中1小时甚至更久，才能使待测物分子充分吸附在拉曼基底上。这个过程导致检测时间长，无法在溶液中进行实时检测，快速分析的表面增强拉曼散射基底。现在缺少一种可以简单快捷的制备并进行检测的高灵敏度，可以实现实时检测快速分析的拉曼基底，这严重的制约了拉曼检测在实际中的应用。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法，该制备方法工艺简单方便，成本低廉。本专利技术的第二个目的是提供所述制备方法制备得到的表面增强拉曼散射基底，制备的基底重复性好，灵敏度高。本专利技术的第三个目的是提供所述表面增强拉曼散射基底在拉曼检测中的应用，所述表面增强拉曼散射基底可实现在溶液中进行实时检测，快速分析。本专利技术的第四个目的是提供一种拉曼检测的实时检测方法，所述检测方法检测速度快。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：S1.配制氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液；S2.将步骤S1.配制好的混合溶液与硅片进行反应；S3.将硅片取出冲洗干净；其中混合溶液中氢氟酸浓度为10-3～10M，硝酸银浓度为10-4～1M，PVP浓度为10-5～1M。本专利技术使用将硅片放入配制好的氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液中，反应一定时间，即可得到高灵敏度的表面增强拉曼散射基底。混合溶液中加入PVP可以对制备的银纳米结构形状进行调控，以制备出增强信号好、灵敏度高的表面增强拉曼散射基底。优选地，步骤S1中所述PVP的分子量为10000。优选地，氢氟酸浓度为1～5M，硝酸银浓度为0.01～1M，PVP浓度为0.003～0.015M。更优选地，步骤S1中所述PVP的浓度为0.012M。优选地，步骤S2中反应前对硅片进行清洗，氮气吹干。优选地，步骤S2.中所述反应时间为0.5～30min。更优选地，步骤S2中所述反应时间为5min。优选地，步骤S3中所述冲洗干净指交替使用去离子水和酒精冲洗3次，并用氮气吹干。以上任一所述制备方法制备得到的表面增强拉曼散射基底也属于本专利技术的保护范围。所述表面增强拉曼散射基底在拉曼检测中的应用，也属于本专利技术的保护范围。一种拉曼检测的检测方法，所述表面增强拉曼散射基底浸泡在待检测样品中，进行实时检测。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术利用简单的氧化还原方应，直接将配制好的氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液在硅片表面反应生成银的纳米结构，得到高灵敏度的表面增强拉曼散射基底。通过调控氢氟酸，硝酸银和PVP的浓度配比，可以制备出不同形状的银的纳米结构，得到表面增强拉曼散射基底。本专利技术方法成本低廉，工艺简单，而且通过该方法制备出表面增强拉曼散射基底具有高灵敏度和重复性，可实现在溶液中进行实时检测，检测方法简单快捷。附图说明图1为实施例4所制备的银纳米结构基底的扫描电镜图。图2为实施例1～5所制备的银纳米结构基底与对比例1对罗丹明6G(5×10-10M)的拉曼检测图。图3为实施例4所制备的银纳米结构基底与对比例1对罗丹明6G(5×10-12M)的拉曼检测图。图4为实施例4中所制备的表面增强拉曼散射基底在溶液中对罗丹明6G(5×10-10M)进行检测，随机取了9个位置的拉曼光谱图。图5为对比例1所制备的银纳米结构基底的扫描电镜图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。实施例1一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底，其制备方法，包括以下步骤：S1.配制2.85M氢氟酸，0.057M硝酸银和0.003MPVP的混合溶液；S2.将硅片放入步骤S1配制好的混合溶液中反应5min；S3.将硅片取出交替使用去离子水和酒精冲洗3次，并用氮气吹干。将依照上述步骤制备得到的高灵敏度的表面增强拉曼散射基底浸泡在待检测的罗丹明6G(5×10-10M)中，进行实时检测。所用激光波长为532nm，功率为0.14mw，积分时间为0.1s，累积次数10次。结果：拉曼光谱图如图2所示。实施例2一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底，其制备方法，包括以下步骤：S1.配制2.7M氢氟酸，0.054M硝酸银和0.006MPVP的混合溶液；S2.将硅片放入步骤S1配制好的混合溶液中反应5min；S3.将硅片取出交替使用去离子水和酒精冲洗3次，并用氮气吹干。将依照上述步骤制备得到的高灵敏度的表面增强拉曼散射基底浸泡在待检测的罗丹明6G(5×10-10M)中，进行实时检测，所用激光波长为532nm，功率为0.14mw，积分时间为0.1s，累积次数10次。结果：拉曼光谱图如图2所示。实施例3一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底，其制备方法，包括以下步骤：S1.配制2.55M氢氟酸，0.051M硝酸银和0.009MPVP的混合溶液；S2.将硅片放入步骤S1配制好的混合溶液中反应5min；S3.将硅片取出交替使用去离子水和酒精冲洗3次，并用氮气吹干。将依照上述步骤制备得到的高灵敏度的表面增强拉曼散射基底浸泡在待检测的罗丹明6G(5×10-10M)中，进行实时检测，所用激光波长为532nm，功率为0.14mw，积分时间为0.1s，累积次数10次。结果：拉曼光谱图如图2所示。实施例4一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底，其制备方法，包括以下步骤：S1.配制2.4M氢氟酸，0.048M硝酸银和0.012MPVP的混合溶液；S2.将硅片放入步骤S1配制好的混合溶液中反应5min；S3.将硅片取出交替使用去离子水和酒精冲洗3次，并用氮气吹干。将依照上述步骤制备得到的高灵敏度的表面增强拉曼散射基底浸泡在待检测的罗丹明6G中，进行实时检测，所用激光波长为532nm，功率为0.14mw，积分时间为0.1s。结果：所制备的银纳米结构基底的扫描电镜图如图1所示，检测罗丹明6G(5×10-10M)的拉曼光谱图如图2所示，为了验证基底的重复性，随机取了9个位置的拉曼光谱图如图4所示，检测罗丹明6G(5×10-12M)的拉曼光谱图如图3所示。实施例5一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底，其制备方法，包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 配制氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液；S2. 将步骤S1配制好的混合溶液与硅片进行反应；S3. 将硅片取出冲洗干净；其中混合溶液中氢氟酸浓度为10‑3～10 M，硝酸银浓度为10‑4～1 M，PVP浓度为10‑5～1 M。

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度的表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.配制氢氟酸，硝酸银和PVP的混合溶液；S2.将步骤S1配制好的混合溶液与硅片进行反应；S3.将硅片取出冲洗干净；其中混合溶液中氢氟酸浓度为10-3～10M，硝酸银浓度为10-4～1M，PVP浓度为10-5～1M。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述PVP的分子量为10000。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，氢氟酸浓度为1~5M，硝酸银浓度为0.01~1M，PVP浓度为0.003~0.015M。4.根据权利要求3所述制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金名亮，卢涵，水玲玲，周国富，
申请(专利权)人：肇庆市华师大光电产业研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44