一种SERS用的基于银修饰MoO制造技术

本发明专利技术公开了一种SERS用的基于银修饰MoO

A silver modified moo for SERS

【技术实现步骤摘要】
一种SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构
本专利技术涉及一种SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，属于SERS领域。
技术介绍
SERS为一种高效无损的光谱检测技术，其广泛应用于对生物分子、化学成分和环境污染物的检测。SERS通常使用Au和Ag的纳米结构作为衬底，以利用其优异的表面电磁增强效应；SERS通常使用半导体材料作为衬底，以利用其优异的化学增强效应。化学增强效应通常要比表面电磁增强效应弱很多。为了进一步对SERS效果进行加强，需要不断设计和优化Au和Ag的纳米结构形貌或半导体材料的电荷转移能力。SERS衬底中用到的Au和Ag的纳米结构或半导体材料通常采用化学合成或者半导体加工工艺技术来制备。利用化学合成方法来获得Au和Ag的纳米结构或半导体材料，通常需要引入化学试剂(还原剂、表面活性剂、稳定剂)，然而合成产物通常稳定性不高，同时试剂中包含的基团的将牢固的吸附在合成产物的表面，导致合成物对待检测物的吸附能力，降低其SERS特性。利用半导体加工工艺来获得的Au和Ag的纳米结构或半导体材料，通常对设备要求高，费时费力，成本很高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种成本更低、增强因子更大的SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，在硅基底表面采用多步旋涂法旋涂MoO3-x溶液，然后退火干燥形成MoO3-x层，在MoO3-x层表面滴硝酸银溶液，采用紫外光照射还原银离子，以在MoO3-x层的表面形成还原银层，MoO3-x层和还原银层组成SERS层，以形成硅基底/SERS层的层状结构。本专利技术的有益效果为：MoO3-x层对银纳米颗粒进行保护，避免银被空气中的氧气氧化和硫化物硫化，保证了银修饰MoO3-x层的稳定性。MoO3-x层刚制备完成时其表面部分能够充当还原剂，使得硝酸银转换成还原银，还原银配合残余的MoO3-x层能够有效通过化学增强机理和电磁增强机理的协作效应对拉曼光谱进行增强。还原银的生成过程中只需要紫外光照射，不需要添加额外的还原剂、表面活性剂或稳定剂，故而不会再银纳米颗粒的表面引入杂质基团，避免影响对待测物的吸附能力。本专利技术SERS层的数量有多个，所有SERS层依次层叠，以增大SERS信号放大能力。本专利技术MoO3-x溶液的配置方法如下，乙酰丙酮钼溶解至去离子水和无水乙醇的混合溶液中，搅拌均匀后放入反应釜中加热反应，将反应产物进行离心，得到MoO3-x固体颗粒，将MoO3-x固体颗粒溶解至酒精中。本专利技术所述乙酰丙酮钼的质量为0.1g，离子水为41ml，无水乙醇为9ml。本专利技术所述反应釜中反应温度为180℃。本专利技术在滴加硝酸银之前，MoO3-x层的厚度为200nm。本专利技术SERS层中，MoO3-x层的厚度为110nm，还原银层的厚度为800nm。本专利技术具有催化和循环测试能力。本专利技术的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。【附图说明】下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术实施例6在滴加硝酸银前后的吸收谱；图2为本专利技术实施例1-6的SEM图；图3为本专利技术实施例6的EDS图；图4为本专利技术实施例1-6和对比实施例的拉曼光谱图；图5为本专利技术实施例6-8的拉曼光谱P1、P2、P3、P4、P5的强度数值；图6为本专利技术实施例6-8相对对比实施例的增强因子数值比较；图7为本专利技术实施例8不同浓度RhB的拉曼光谱图；图8为本专利技术实施例8随时间变化的拉曼光谱图；图9为本专利技术实施例8在P5处拉曼光谱强度随时间变化图；图10为本专利技术实施例8中第一次滴加RhB和第二次滴加RhB的拉曼光谱图；图11为本专利技术实施例6-8多层结构表面在1646cm-1处的拉曼光谱强度图。【具体实施方式】下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：本实施例提供的是一种SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，其制备方法如下：1、配置MoO3-x溶液：将41ml离子水和9ml无水乙醇混合搅拌作为溶剂，加入0.1g乙酰丙酮钼作为溶质，搅拌均匀后放入反应釜中在180℃条件下反应20h，将反应产物进行离心，对得到的固体产物进行清洗干燥，得到MoO3-x固体颗粒，将MoO3-x固体颗粒溶解至酒精中，以形成质量份数为23％的MoO3-x溶液；2、对硅基底表面清洗干燥后旋涂MoO3-x溶液，转速为450rpm，单次旋涂时间为100s，旋涂12次，以形成大约为200nm纳米厚的MoO3-x层；3、MoO3-x层在150℃条件下退火0.5h，以增强MoO3-x层粘性；4、在MoO3-x层表面滴加10μL、0.18mg/mL硝酸银溶液，并用253.7nm的紫外光在10mW/cm2强度下进行2h照射，MoO3-x层表面部分充当还原剂，对银离子进行还原，从而使硝酸银和MoO3-x层一部分表面转换成还原银层，残余的MoO3-x层和还原银层组成第一个SERS层，第一个SERS层中MoO3-x层的厚度为110nm，还原银层的厚度为800nm，相邻的银纳米颗粒间距平均值为120nm。本实施例得到硅基底/第一个SERS层的层状结构。实施例2：本实施例与实施例1的区别在于，硝酸银溶液浓度为0.36mg/mL。实施例3：本实施例与实施例1的区别在于，硝酸银溶液浓度为0.45mg/mL。实施例4：本实施例与实施例1的区别在于，硝酸银溶液浓度为0.6mg/mL。实施例5：本实施例与实施例1的区别在于，硝酸银溶液浓度为0.9mg/mL。实施例6：本实施例与实施例1的区别在于，硝酸银溶液浓度为1.8mg/mL。实施例7：本实施例与实施例6的区别在于，在第一个SERS层的还原银层表面，重复实施例1中步骤2、3、4，以在第一个SERS层的表面制备第二个SERS层。本实施例得到硅基底/第一个SERS层/第二个SERS层的层状结构。实施例8：本实施例与实施例7的区别在于，在第二个SERS层的还原银层表面，重复实施例1中步骤2、3、4，以在第二个SERS层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SERS用的基于银修饰MoO

【技术特征摘要】
1.一种SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，其特征在于，在硅基底表面采用多步旋涂法旋涂MoO3-x溶液，然后退火干燥形成MoO3-x层，在MoO3-x层表面滴硝酸银溶液，采用紫外光照射还原银离子，以在MoO3-x层的表面形成还原银层，MoO3-x层和还原银层组成SERS层，以形成硅基底/SERS层的层状结构。


2.根据权利要求1所述的SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，其特征在于，SERS层的数量有多个，所有SERS层依次层叠，以增大SERS信号放大能力。


3.根据权利要求1所述的SERS用的基于银修饰MoO3-x的多层结构，其特征在于，MoO3-x溶液的配置方法如下，乙酰丙酮钼溶解至去离子水和无水乙醇的混合溶液中，搅拌均匀后放入反应釜中加热反应，将反应产物进行离心，得到MoO3-x固体颗粒，将MoO3-x固体颗粒溶解至酒精中...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪家炜，顾辰杰，周灿梁，牛志强，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33