一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法技术

本发明专利技术提供一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，包括以下步骤，首先，制备单分散的四氧化三铁纳米微球，将四氧化三铁纳米微球外层包覆贵金属纳米颗粒，得到单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒；其次，将磁基贵金属纳米复合颗粒搅拌均匀得到磁基贵金属纳米复合颗粒溶液，将磁基贵金属纳米复合颗粒溶液滴加到纳米压印孔模板中，在纳米压印孔模板的底部设置强磁铁；最后，缓慢移动强磁铁，使得磁基贵金属纳米复合颗粒组装到纳米压印孔模板中，得到阵列排布的贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底，本发明专利技术阵列型SERS基底具有高灵敏度和可循环使用和优异信号重复性、稳定性的高效结合，从而实现高性能SERS基底的构筑。

【技术实现步骤摘要】
一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法
本专利技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法。
技术介绍
表面增强拉曼散射技术由于能够获得物质分子的成分和结构信息，同时能够提供无损伤、定性定量的检测分析，而且具有检测速度快、操作简单的特点，因而被广泛应用于环境监测、食品安全、生物分析、电化学、材料、催化、能源存储和转化等各个领域。SERS技术研究和实际应用的关键依赖于高质量活性SERS基底材料的开发。随着纳米技术与纳米科学的发展，SERS活性基底的研究取得了重大进展。尤其是在发现颗粒间的活性“热点”能够极大的增强拉曼信号以后，构筑“热点”结构面密度高且排列规则的SERS基底成为SERS技术发展和应用的关键。SERS基底主要分为两大类：阵列型SERS基底和颗粒型SERS基底。阵列型SERS基底由于周期排布，因而信号重复性非常好，但是由于制备方法的局限性，颗粒间隙很难控制在纳米量级，且其活性“热点”密度不高。颗粒型SERS基底通常具有较高的探测灵敏度、操作简单和可循环使用等优势，但是此类方法由于贵金属颗粒在玻璃基底上形成的无序排布通常导致SERS稳定性和信号重复性差。因此，如何构建兼具阵列型SERS基底(信号重复性好)和颗粒型SERS基底(探测灵敏度高)的高性能SERS基底是当前面临的严峻考验。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，该方法以单分散磁基贵金属纳米复合颗粒为基底构筑单元，在外磁场和纳米压印孔模板的共同诱导下，可快速实现阵列排布，从而构建由贵金属纳米复合颗粒组装的阵列型SERS基底。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，包括以下步骤：步骤1，制备单分散的四氧化三铁纳米微球，将所述四氧化三铁纳米微球外层包覆贵金属纳米颗粒，最终得到单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒；步骤2，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒搅拌均匀得到磁基贵金属纳米复合颗粒溶液，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒溶液滴加到纳米压印孔模板中，在所述纳米压印孔模板的底部设置强磁铁；步骤3，缓慢移动所述强磁铁，使得所述磁基贵金属纳米复合颗粒组装到所述纳米压印孔模板中，得到阵列排布的贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底。优选地，单分散的所述磁基贵金属纳米复合颗粒呈现球形，且尺寸均一。优选地，所述贵金属纳米颗粒包括：金、银、铜；所述四氧化三铁纳米微球外层首先包覆二氧化硅和聚吡咯；在所述二氧化硅和所述聚吡咯外层包覆所述贵金属纳米颗粒。优选地，所述磁基贵金属纳米复合颗粒溶液是由所述磁基贵金属纳米复合颗粒分散到乙醇中，并搅拌均匀，超声分散制得而成。优选地，所述纳米压印孔模板的衬底采用硅单晶，所述纳米压印孔模板内的孔的尺寸设置为略小于所述磁基贵金属纳米复合颗粒的尺寸。进一步说明，所述纳米压印孔模板设置为圆形、矩形、六边形。优选地，所述强磁铁在所述纳米压印孔模板底部缓慢移动，当所述磁基贵金属纳米复合颗粒呈现明亮的颜色变化，即得到贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底。与现有技术相比较，本专利技术具有的有益效果：1.与现有技术相比，本专利技术将基于磁基贵金属纳米复合颗粒的颗粒型SERS基底通过纳米压印孔模板和外磁场协同诱导组装，实现向阵列SERS基底的转变，使得组装后的SERS基底具有高灵敏度和可循环使用和优异信号重复性、稳定性的高效结合，从而实现高性能SERS基底的构筑。2.本专利技术采用纳米压印孔模板，纳米压印技术制备的孔模板参数如孔径、深度、周期排列参数等都是可调的，因而可以根据需要，制备不同条件参数的纳米压印孔模板，从而构建不同周期参数、阵列排布的SERS基底。3.本专利技术通过纳米压印孔模板联合磁诱导组装技术，将为基于功能型贵金属复合颗粒诱导组装SERS基底提供详实的科学依据、关键核心基底材料与相关技术，对高性能SERS基底的设计与开发具有重要意义。附图说明图1为本专利技术一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法的流程示意图；图2为本专利技术一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法的不同阵列排布的纳米压印孔模板的示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。在本专利技术的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。结合附图1-2，本专利技术提供一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，包括以下步骤：步骤1，制备单分散的四氧化三铁纳米微球，将四氧化三铁纳米微球外层包覆贵金属纳米颗粒，最终得到单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒。进一步说明，单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒呈现球形，且尺寸均一。进一步说明，贵金属纳米颗粒包括：金、银、铜；四氧化三铁纳米微球外层首先包覆二氧化硅和聚吡咯；在二氧化硅和聚吡咯外层包覆贵金属纳米颗粒。步骤2，将磁基贵金属纳米复合颗粒搅拌均匀得到磁基贵金属纳米复合颗粒溶液，将磁基贵金属纳米复合颗粒溶液滴加到纳米压印孔模板中，在纳米压印孔模板的底部设置强磁铁。进一步说明，磁基贵金属纳米复合颗粒溶液是由磁基贵金属纳米复合颗粒分散到乙醇中，并搅拌均匀，超声分散制得而成，其中，配置浓度为1-10mg/L。步骤3，缓慢移动强磁铁，使得磁基贵金属纳米复合颗粒组装到纳米压印孔模板中，得到阵列排布的贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底。进一步说明，纳米压印孔模板的衬底采用硅单晶，纳米压印孔模板内的孔的尺寸设置为略小于磁基贵金属纳米复合颗粒的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，制备单分散的四氧化三铁纳米微球，将所述四氧化三铁纳米微球外层包覆贵金属纳米颗粒，最终得到单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒；/n步骤2，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒搅拌均匀得到磁基贵金属纳米复合颗粒溶液，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒溶液滴加到纳米压印孔模板中，在所述纳米压印孔模板的底部设置强磁铁；/n步骤3，缓慢移动所述强磁铁，使得所述磁基贵金属纳米复合颗粒组装到所述纳米压印孔模板中，得到阵列排布的贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，制备单分散的四氧化三铁纳米微球，将所述四氧化三铁纳米微球外层包覆贵金属纳米颗粒，最终得到单分散的磁基贵金属纳米复合颗粒；
步骤2，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒搅拌均匀得到磁基贵金属纳米复合颗粒溶液，将所述磁基贵金属纳米复合颗粒溶液滴加到纳米压印孔模板中，在所述纳米压印孔模板的底部设置强磁铁；
步骤3，缓慢移动所述强磁铁，使得所述磁基贵金属纳米复合颗粒组装到所述纳米压印孔模板中，得到阵列排布的贵金属纳米复合颗粒组装的SERS基底。


2.根据权利要求1所述的一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，其特征在于，单分散的所述磁基贵金属纳米复合颗粒呈现球形，且尺寸均一。


3.根据权利要求1所述的一种磁基贵金属纳米复合颗粒组装阵列型SERS基底的方法，其特征在于，所述贵金属纳米颗粒包括：金、银、铜；所述四氧化三铁纳米微球外层首先包覆二氧化硅和聚吡...

【专利技术属性】
技术研发人员：程琳，何雨昕，刘爱萍，许为中，王晶晶，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33