一种表面增强拉曼散射基底的制备方法技术

一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，涉及化学分析检测技术领域，解决了现有的拉曼散射基底重现性和稳定性差、灵敏度低的问题。该方法为：将固体支持物浸入到硝酸银水溶液中，紫外线照射2～15min，波长为254nm或365nm，取出水洗，氮气或空气吹干，再次浸入到硝酸银水溶液中，紫外线照射10～45min，波长为254nm或365nm，取出水洗，氮气或空气吹干，然后浸泡在0～10℃的贵金属生长溶液中生长2～15min，贵金属纳米种子生长成10～80?nm的贵金属纳米粒子，在固体支持物表面形成贵金属纳米粒子薄膜，得到表面增强拉曼散射基底。本发明专利技术的基底稳定性和重现性好，检测灵敏度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学分析检测
，具体涉及。
技术介绍
表面增强拉曼散射光谱是一种高灵敏的分析手段，当分子接近粗糙的固体表面或者金银等金属的表面(即基底)时，分子的拉曼散射信号会被放大103 106倍，这就是表面增强拉曼散射。实现这一信号增强的重要条件，是要有一个高活性的增强基底。目前，主要通过三种途径来制备增强基底1.金银电极的粗糙化处理，2.纳米粒子的诱导聚集，3. 纳米粒子的有序组装。早期的基底以电化学或其它方法粗糙电极表面为主，增强效果较差。 随着纳米技术的发展，不同形貌尺寸的金银纳米粒子的制备很容易实现。无机盐(如氯化钠)可以诱导纳米粒子的聚集，生成的聚集体具有很高的拉曼增强活性，但信号的重现性较差。为提高信号重现性，多种物理技术被应用于高度有序增强基底的制备中。如纳米球刻蚀，电子光束刻蚀，聚集离子光束刻蚀等。这些技术能够制备高度有序的基底，但存在对昂贵仪器的依赖性强、费用高等缺点，制约了其在实际检测中的应用。另一类制备有序基底的巧妙思路是运用各种模板。常用的模板有硅纳米球，聚合物分子等，但这类基底也只是停留在实验室测试阶段，离实际样品的检测还有一段距离。如何采用简易低廉的方法来制备高灵敏、高稳定性和高重现性的基底，对于将表面增强拉曼散射技术应用于实际样品的检测具有非常重要的意义。
技术实现思路
为了解决现有制备的表面增强拉曼散射基底重现性和稳定性差、灵敏度低的问题，本专利技术提供。本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下—种表面增强拉曼散射基底的制备方法，该方法的条件和步骤如下步骤一将固体支持物浸入到硝酸银水溶液中，在紫外线条件下，照射时间为2 15min， 紫外线波长为254nm或365nm，取出水洗，干燥选择氮气或空气吹干，得到固体支持物A ;步骤二将步骤一中得到的固体支持物A再次浸入到硝酸银水溶液中，在紫外线条件下， 照射时间为10 45min，紫外线波长为254nm或365nm，取出水洗，干燥选择氮气或空气吹干，得到表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B ；步骤三将步骤二中得到的表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B浸泡在温度为O 10°C的贵金属生长溶液中进行生长，生长时间为2 15min，贵金属纳米种子生长成尺寸为10 80nm的贵金属纳米粒子,贵金属纳米粒子覆盖在固体支持物B表面形成贵金属纳米粒子薄膜，得到表面增强拉曼散射基底。步骤一中，所述固体支持物为镍泡沫。步骤一中，所 述紫外线照射时间为lOmin。步骤一中，所述干燥选择氮气吹干。步骤二中，所述紫外线照射时间为30min。步骤二中，所述干燥选择氮气吹干。步骤三中，所述贵金属生长溶液为镀银溶液。步骤三中，所述温度为5°C。步骤三中，所述生长时间为8min。本专利技术的有益效果是本专利技术的表面增强拉曼散射基底的制备方法简单，不需要大型设备，成本低廉，适合大批量的检测，易于成批生产，由此方法制得的基底通过对探针分子的检测试验，包括对罗丹明6G、对巯基苯胺和三聚氰胺的检测，结果表明，本专利技术的基底信号增强效果好，稳定性和重现性较好，检测灵敏度较高。本专利技术将多孔镍泡沫用作固体基底，通过镀银溶液生长金属银纳米粒子来制备表面增强拉曼散射基底，是既简单又经济的方法。nM罗丹明6G nM罗丹明6GM罗丹明6G附图说明图1为实施例7制备的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜图图2为实施例7制备的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜图图3为实施例8制备的表面增强拉曼散射基底的扫描电子显微镜图图4中，图4a为实施例11制备的表面增强拉曼散射基底检测500 的拉曼散射光谱图；图4b为实施例I制备的表面增强拉曼散射基底检测500 的拉曼散射光谱图5中，图5a为实施例9中制备的表面增强拉曼散射基底检测10_6 的拉曼散射光谱图；图5b为实施例10中制备的表面增强拉曼散射基底检测10_6 M罗丹明 6G的拉曼散射光谱图6中，图6a为实施例7中制备的表面增强拉曼散射基底检测500 nM的罗丹明 6G的拉曼散射光谱图；图6b为实施例8制备的表面增强拉曼散射基底检测10_6 M的罗丹明 6G的拉曼散射光谱图7中，图7a为实施例2中制备的表面增强拉曼散射基底检测10_6 的拉曼散射光谱图；图7b为实施例3中制备的表面增强拉曼散射基底检测1(Τ 的拉曼散射光谱图8为实施例4中制备的表面增强拉曼散射基底检测10_6Μ，10_5Μ，1(Γ 胺的拉曼散射光谱图9为实施例5中制备的表面增强拉曼散射基底检测IO-5M对巯基苯胺的拉曼散射光谱图10为实施例5中制备的表面增强拉曼散射基底检测IO-5M对巯基苯胺的拉曼散射光谱图；M罗丹明6G 3 M罗丹明6G1 M对巯基苯图11为实施例6中制备的表面增强拉曼散射基底检测500 nM罗丹明6G的拉曼散射光谱图。具体实施方式本专利技术的表面增强拉曼散射基底的制备方法中，优选镍泡沫作为固体支持物，镍泡沫是一种多孔材料，具有较高的比表面积，机械性能较好，造价相对较低，是作为拉曼散射基底固体支持物的理想材料；优选工业上常用的镀银溶液作为贵金属生长溶液，在镍泡沫表面生长银纳米粒子，得到表面增强拉曼散射基底，是既简单又经济的方法；金属银是最好的拉曼散射增强材料，在可见光区域的表面增强拉曼散射效率明显强于其他金属。本专利技术的，该方法的条件和步骤如下步骤一将固体支持物浸入到3 mL贵金属盐溶液中，固体支持物选择尺寸为Icm X Icm 的镍泡沫，贵金属盐溶液选择浓度为O. 05 M的硝酸银水溶液；在紫外线条件下，照射时间为2 15min,优选为IOmin,提供紫外线的设备选择紫外线灯,紫外线波长为254nm或 365nm，优选为254nm，功率为15W，固体支持物距离紫外线灯约2 cm ;取出水洗、干燥，选择氮气或空气吹干，优选氮气吹干，得到固体支持物A，即镍泡沫A ；在进行步骤一之前，需要对固体支持物即镍泡沫进行预处理，即采用氢氧化钾水溶液在超纯水中进行超声洗涤，取出，干燥后即得到本专利技术所采用的镍泡沫；步骤二将步骤一中得到的固体支持物A，即镍泡沫A再次浸入到3 mL贵金属盐溶液中， 贵金属盐溶液选择浓度为O. 05 M的硝酸银水溶液；在紫外线条件下，照射时间为10 45min,优选为30min,提供紫外线的设备选择紫外线灯,紫外线波长为254nm或365nm,优选为254nm，功率为15W ;取出水洗、干燥，选择氮气或空气吹干，优选氮气吹干，得到表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B，即表面覆盖了金属银纳米种子的镍泡沫B ；步骤三将步骤二中得到的表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B，即表面覆盖了金属银纳米种子的镍泡沫B浸泡在温度为O 10°C，优选为5°C的贵金属生长溶液中进行生长，生长时间为2 15min,优选为8 min,贵金属生长溶液选择镀银溶液,贵金属纳米种子生长成尺寸为10 80 nm的贵金属纳米粒子，即金属银纳米种子生长成尺寸为10 80 nm 的金属银纳米粒子，贵金属纳米粒子覆盖在固体支持物B表面形成密集的贵金属纳米粒子薄膜，得到表面增强拉曼散射基底。上述镀银溶液是通过实验获得的，镀银溶液的制备方法如下(I)将0.375 g硝酸银固体溶解在45 mL水中得到硝酸银水溶液，在强烈搅拌下， 向其中加入I. 5 mL、5%新配置的氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，该方法的条件和步骤如下：步骤一：将固体支持物浸入到硝酸银水溶液中，在紫外线条件下，照射时间为2～15min，紫外线波长为254nm或365nm，取出水洗，干燥选择氮气或空气吹干，得到固体支持物A；步骤二：将步骤一中得到的固体支持物A再次浸入到硝酸银水溶液中，在紫外线条件下，照射时间为10～45min，紫外线波长为254nm或365nm，取出水洗，干燥选择氮气或空气吹干，得到表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B；?步骤三：将步骤二中得到的表面覆盖了贵金属纳米种子的固体支持物B浸泡在温度为0～10℃的贵金属生长溶液中进行生长，生长时间为2～15min，贵金属纳米种子生长成尺寸为10～80?nm的贵金属纳米粒子，贵金属纳米粒子覆盖在固体支持物B表面形成贵金属纳米粒子薄膜，得到表面增强拉曼散射基底。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉静，李壮，张悦，胡婧婷，石岩，戴海潮，倪朋娟，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：