本发明专利技术涉及一种拉曼散射基底的制备方法,其包括如下步骤:提供一碳纳米管膜结构,该碳纳米管膜结构包括多个通过范德华力相接的碳纳米管;及将至少部分碳纳米管膜结构浸润在一第一溶液直到所述碳纳米管膜结构表面沉积多个金属颗粒,该第一溶液中包括多个金属离子,所述金属离子的标准电极电势大于所述碳纳米管的费米能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种拉曼散射基底的检测系统。
技术介绍
制备稳定、高增强因子的拉曼散射基底是研究表面增强拉曼散射效应的重要基础。传统制备拉曼散射基底的方法主要是通过在一平面基底表面形成多个金属颗粒形成一 拉曼散射基底。然而,所述金属颗粒在所述平面基底表面容易团聚,而且由此方法制备的拉 曼散射基底的表面积有限,不利于吸附待检测分子,因此,通过上述方法难以得到高灵敏性 的拉曼散射基底。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种制备具高灵敏性的拉曼散射基底的方法。一种,其包括如下步骤提供一碳纳米管膜结构,该碳纳 米管膜结构包括多个通过范德华力相接的碳纳米管;及将至少部分碳纳米管膜结构浸润在 一第一溶液直到所述碳纳米管膜结构表面沉积多个金属颗粒,该第一溶液中包括多个金属 离子,所述金属离子的标准电极电势大于所述碳纳米管的费米能。与现有技术相比较,上述将碳纳米管膜结构浸润在含金 属离子的第一溶液中,通过所述金属离子与所述碳纳米管膜结构产生氧化还原反应,使该 碳纳米管膜结构表面形成多个金属颗粒。由于所述多个碳纳米管膜结构中由多个具有较小 尺寸及极大比表面积的碳纳米管组成,因此,所述多个金属颗粒能够以较小粒径密集排布 其上并形成多个尺寸较小的粒间距,从而得到高灵敏性的拉曼散射基底。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的所制备的一拉曼散射 基底的结构示意图。图2为图1中拉曼散射基底中的碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。图3为图1中拉曼散射基底中的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。图4为图1中拉曼散射基底中的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。图5为一碳纳米管基底的扫描电镜照片。图6为利用本专利技术第一实施例提供的及图5中的碳纳米 管基底所制备银_碳纳米管基底的透射电镜照片。图7为图1中银-碳纳米管基底的高分辨透射电镜照片。图8为图1中的碳纳米管基底与银-碳纳米管基底2. 5X10—3摩尔每升的吡啶水 溶液时所得到的拉曼光谱特性图。图9为图1中的碳纳米管基底与银-碳纳米管基底检测10-6摩尔每升的若丹明 乙醇溶液时所得到的拉曼光谱特性图。图10为本专利技术第二实施例提供的所制备一拉曼散射基 底的结构示意图。图11为图10中拉曼散射基底部分放大结构示意图。图12为用利用本专利技术第二实施例提供的制备的银_多 壁碳纳米管基底与一多壁碳纳米管阵列分别检测10-6摩尔每升的若丹明乙醇溶液时所得 到的拉曼光谱特性图。图13为用利用本专利技术第二实施例提供的制备的13 17 内米银-单壁碳纳米管基底、28 32内米银-单壁碳纳米管基底及一单壁碳纳米管阵列分 别检测10-6摩尔每升的若丹明乙醇溶液时所得到的拉曼光谱特性图。主要元件符号说明 拉曼散射基底10、20碳纳米管膜结构 11、21支撑结构12基底2具体实施例方式以下将结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。请参阅图1,本专利技术第一实施例提供的一种拉曼散射基底10的制备方法,其包括 如下步骤S10,提供一碳纳米管膜结构11,该碳纳米管膜结构11包括多个通过范德华力相 接的碳纳米管;及S20,将至少部分碳纳米管膜结构11浸没在一第一溶液直到所述碳纳米管膜结构 11表面沉积多个金属颗粒,该第一溶液中包括多个金属离子,所述金属离子的标准电极电 势大于所述碳纳米管的费米能,从而使得所述金属离子被还原形成金属颗粒沉积在该至少 部分碳纳米管膜结构上。在步骤SlO中,所述碳纳米管膜结构11可通过一个支撑结构12支撑或者固定。具 体地,所述支撑结构12可选用玻璃基底、透明塑料基底、栅网或框架。当所述支撑结构12 为栅网或框架时,该碳纳米管膜结构11可通过该支撑结构12至少部分悬空设置,此时该碳 纳米管膜结构11的悬空面积应大于4平方微米,即大于所述碳纳米管膜结构11用于拉曼 检测时使用的光束的光斑面积,该光束照射至该碳纳米管膜结构11的悬空部分。当所述支 撑结构12为玻璃基底或透明塑料基底时,该碳纳米管膜结构11贴合于该支撑结构12的表 面,此时,该支撑结构12应具有较好的透光率。在本实施例中,所述支撑结构12为一框架, 该框架固定在所述碳纳米管膜结构11四周以固定该碳纳米管膜结构11,并使碳纳米管膜 结构11悬空设置。使所述碳纳米管膜结构11至少部分悬空设置或者设置在一透射率较高 的支撑结构12表面,尽量使照射在该碳纳米管膜结构11中的光束能够透过。所述碳纳米管膜结构11为一自支撑结构,所谓“自支撑”即该碳纳米管膜结构11 无需通过设置于一基体表面,也能保持自身特定的形状。由于该自支撑的碳纳米管膜结构 11中大量的碳纳米管通过范德华力相互吸引,从而使该碳纳米管膜结构11具有特定的形 状,形成一自支撑结构。所述碳纳米管膜结构11可为由至少一碳纳米管膜形成的膜状结构,当所述碳纳米管膜结构11包括多个碳纳米管膜时,该多个碳纳米管膜层叠设置,相邻的碳纳米管膜之间通过范德华力相结合。请参阅图2,所述碳纳米管膜可为一碳纳米管絮化膜,该碳纳米管絮化膜为将一碳 纳米管原料絮化处理获得的一自支撑的碳纳米管膜。该碳纳米管絮化膜包括相互缠绕且均 勻分布的碳纳米管。碳纳米管的长度大于10微米,优选为200微米到900微米,从而使碳纳 米管相互缠绕在一起。所述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、分布,形成网络状结构。 由于该自支撑的碳纳米管絮化膜中大量的碳纳米管通过范德华力相互吸引并相互缠绕,从 而使该碳纳米管絮化膜具有特定的形状,形成一自支撑结构。所述碳纳米管絮化膜各向同 性。所述碳纳米管絮化膜中的碳纳米管为均勻分布,无规则排列,形成大量尺寸在1纳米到 500纳米之间的间隙或微孔。所述碳纳米管絮化膜的面积及厚度均不限,厚度大致在0. 5纳 米到100微米之间。所述碳纳米管膜可为一碳纳米管碾压膜,该碳纳米管碾压膜为通过碾压一碳纳米 管阵列获得的一种具有自支撑性的碳纳米管膜。该碳纳米管碾压膜包括均勻分布的碳纳米 管,碳纳米管沿同一方向或不同方向择优取向排列。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管相 互部分交叠,并通过范德华力相互吸引,紧密结合,使得该碳纳米管膜具有很好的柔韧性, 可以弯曲折叠成任意形状而不破裂。且由于碳纳米管碾压膜中的碳纳米管之间通过范德华 力相互吸引,紧密结合,使碳纳米管碾压膜为一自支撑的结构。所述碳纳米管碾压膜中的碳 纳米管与形成碳纳米管阵列的生长基底的表面形成一夹角β,其中,β大于等于0度且小 于等于15度,该夹角β与施加在碳纳米管阵列上的压力有关,压力越大,该夹角越小,优选 地,该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管平行于该生长基底排列。该碳纳米管碾压膜为通过碾 压一碳纳米管阵列获得,依据碾压的方式不同,该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管具有不同 的排列形式。具体地,碳纳米管可以无序排列;请参阅图3,当沿不同方向碾压时,碳纳米管 沿不同方向择优取向排列;当沿同一方向碾压时,碳纳米管沿一固定方向择优取向排列。该 碳纳米管碾压膜中碳纳米管的长度大于50微米。该碳纳米管碾压膜的面积与碳纳米管阵列的尺寸基本相同。该碳纳米管碾压膜厚 度与碳纳米管阵列的高度以及碾压的压力有关,可为0. 5纳米到100微米之间。可以理解, 碳纳米管阵列的高度越大而施加的压力越小,则制备的碳纳米管碾压膜的厚度越大;反之, 碳纳米管阵列的高度越小而施加的压力越大,则制备的碳纳米管碾压膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种拉曼散射基底的制备方法,其包括如下步骤:提供一碳纳米管膜结构,该碳纳米管膜结构包括多个通过范德华力相接的碳纳米管;及将至少部分碳纳米管膜结构浸润在一第一溶液直到所述碳纳米管膜结构表面沉积多个金属颗粒,该第一溶液中包括多个金属离子,所述金属离子的标准电极电势大于所述碳纳米管的费米能。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:孙颖慧,刘锴,姜开利,范守善,
申请(专利权)人:清华大学,鸿富锦精密工业深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]
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