一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及功能材料和分析检测技术领域，具体涉及一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。其中，一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括：在硅纳米阵列表面依次进行银膜、金膜的沉积，最后进行两次等离子刻蚀处理即得。本方法沉积两种金属纳米薄膜后通过两次等离子刻蚀处理，使得双金属纳米阵列表面充分活化，发明专利技术人发现该两次等离子刻蚀处理手段能够选择性地在双金属纳米阵列表面产生纳米级间隙，在保障阵列均一性的前提下进一步提高增强位点的面密度，进而制备得到大面积均一性好且结构稳定、增强效果更加优异的表面增强拉曼散射基底。曼散射基底。曼散射基底。

【技术实现步骤摘要】
一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及功能材料和分析检测
，具体涉及一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]表面增强拉曼散射(Surface
‑
enhanced Raman scattering，SERS)是一种强烈依赖于局域电磁场增强效果的高灵敏表界面分子光谱检测工具，在环境监测、药物分析、生物传感等领域具有广阔的应用前景。
[0003]对于毒品检测而言，当前常用的SERS检测基底难以同时具备高灵敏度、高重复性及高稳定性的性能，这严重影响了检测基底的实用性及商用化，因此亟需开发可靠性更高、通用性更强的检测基底。
[0004]固态薄膜化SERS基底是当前SERS技术重点发展的基底类型之一，相比容易团聚且保存时间短的胶体基底，固态薄膜化SERS基底具有更稳定的信号再现性，然而现有技术中的固态薄膜化SERS基底存在难以在保证均一性的前提下进一步提升局域电磁场增强热点面密度的问题，导致无法同时兼顾高灵敏度、高重复性及高稳定性；因此，如何在保障表面增强拉曼散射基底均一性的前提下进一步提升局域电磁场增强热点面密度是固态薄膜化SERS基底研发的一个难题。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中表面增强拉曼散射基底难以在保障均一性的前提下进一步提升局域电磁场增强热点面密度缺陷，从而提供解决上述问题的一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括：在硅纳米阵列表面依次进行银膜、金膜的沉积，最后进行两次等离子刻蚀处理即得。
[0008]优选的，所述银膜的厚度为5
‑
10nm。
[0009]优选的，所述金膜的厚度为95
‑
105nm。
[0010]优选的，所述沉积采用磁控溅射技术进行处理。
[0011]优选的，所述沉积的条件为：真空度低于8
×
10
‑4Pa，沉积速率为Pa，沉积速率为
[0012]优选的，所述两次等离子刻蚀处理分别为第一次等离子刻蚀处理和第二次等离子刻蚀处理。
[0013]优选的，所述第一次等离子刻蚀处理的条件为：功率90W，处理时长为180s，处理前的真空度为30Pa，处理后的真空度为50Pa；
[0014]和/或，所述第二次等离子刻蚀处理的条件为：功率90W，处理时长为60s，处理前的真空度为30Pa，处理后的真空度为50Pa。
[0015]本专利技术还提供一种表面增强拉曼散射基底，其由上述的表面增强拉曼散射基底的
制备方法制备得到。
[0016]本专利技术还提供上述的表面增强拉曼散射基底在毒品检测中的应用。
[0017]优选的，包括如下步骤：
[0018]1)配制不同浓度的毒品标准溶液，分别对表面增强拉曼散射基底进行浸泡处理；
[0019]2)将步骤1)中浸泡处理后的表面增强拉曼散射基底置于拉曼光谱仪检测平台上，进行图谱采集以及信号稳定性表征，获取毒品浓度与特征拉曼峰强度的关系；
[0020]3)采用表面增强拉曼散射基底对毒品待测液进行表面增强拉曼光谱检测，得到毒品的特征拉曼峰强度，根据步骤2)中获取的毒品浓度与特征拉曼峰强度的关系计算得到毒品浓度。
[0021]优选的，所述表面增强拉曼光谱检测的条件为：激光波长为785nm，采集积分时间为2s，测试位点移动精度为2μm。
[0022]优选的，所述毒品包括但不限于氯胺酮；
[0023]和/或，所述惰性气体为氮气；
[0024]和/或，所述浸泡处理时长为30min。
[0025]优选的，所述浸泡处理后还采用惰性气体进行吹干。
[0026]在本专利技术中，金膜在外侧能保证生物相容性及化学稳定性。
[0027]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0028]1.一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括：在硅纳米阵列表面依次进行银膜、金膜的沉积，最后进行两次等离子刻蚀处理即得。在本方法中，本方法沉积两种金属纳米薄膜后，利用通常用来清洗单一材料组分表面的等离子刻蚀技术进行两次等离子刻蚀处理，可以使得双金属纳米阵列表面充分活化，专利技术人发现该两次等离子刻蚀处理手段能够选择性地在双金属纳米阵列表面产生纳米级间隙。即，在基底材料增多时，将会产生选择性刻蚀的技术效果，在保障阵列均一性的前提下进一步提高增强位点的面密度，进而制备得到大面积均一性好且结构稳定、增强效果更加优异的表面增强拉曼散射基底。
[0029]2.本专利技术的表面增强拉曼散射基底的制备方法中，硅纳米阵列一方面可以控制SERS基底结构的可重复性，另一方面可以保障局域电磁场增强位点的均匀性，提高增强位点的面密度，从而保障SERS检测的稳定性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术实施例1制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图，其中，(a)图为低放大倍数下的整体结构形貌，(b)图和(c)图分别为高倍数下的结构侧视图和俯视图；
[0032]图2是本专利技术实施例2制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图；
[0033]图3是本专利技术实施例3制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图；
[0034]图4是本专利技术对比例1制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图；
[0035]图5是本专利技术对比例2制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图；
[0036]图6是本专利技术对比例3制得的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜表征图；
[0037]图7是本专利技术实施例1制得的表面增强拉曼散射基底测得的不同浓度氯胺酮分子的SERS图谱，其中，(a)图和(b)图的检测浓度分别为1ng/mL、0.8ng/mL；
[0038]图8是本专利技术实施例1制得的表面增强拉曼散射基底获得的氯胺酮SERS复现性表征结果图；
[0039]图9是本专利技术实施例1制得的表面增强拉曼散射基底获得的氯胺酮分子SERS信号均一性结果图。
具体实施方式
[0040]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0041]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括：在硅纳米阵列表面依次进行银膜、金膜的沉积，最后进行两次等离子刻蚀处理即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银膜的厚度为5
‑
10 nm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金膜的厚度为95
‑
105 nm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述沉积采用磁控溅射技术进行处理。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述沉积的条件为：真空度低于8
×
10
‑
4 Pa，沉积速率为6.一种表面增强拉曼散射基底，...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书五页附图五页，
申请(专利权)人：南通伊仕生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：