一种表面增强拉曼光谱基底材料的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种表面增强拉曼光谱基底材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）将金属纳米颗粒和适量胺类物质混合；（2）适当温度下搅拌适当时间。本发明专利技术方法工艺简单，处理方法所使用胺类物质成本低，用量少；该处理方法操作工艺稳定，重复性好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括如下步骤：（1）将金属纳米颗粒和适量胺类物质混合；（2）适当温度下搅拌适当时间。本专利技术方法工艺简单，处理方法所使用胺类物质成本低，用量少；该处理方法操作工艺稳定，重复性好。【专利说明】
本专利技术涉及拉曼光谱检测领域，具体地涉及一种表面增强拉曼光谱基底材料的表 面处理方法。
技术介绍
表面增强拉曼光谱是一种快速检测物质表面分子结构的光谱技术，其主要特点在 于能迅速得到复杂体系中痕量物质的指纹信息，具有高灵敏度和高准确度等优点。表面增 强拉曼光谱技术不仅在DNA检测、电极表面分子吸附行为和生物成像等基础科学研究中起 到重要作用，还在质量检测、食品安全、爆炸物、毒品、宝石和艺术品鉴定等实际领域中得到 广泛应用。常用的表面增强拉曼光谱活性基底材料主要为金或银纳米颗粒。人们已经成功合 成了各种形貌和尺寸的金或银纳米颗粒，而能够作为商品化的表面增强拉曼光谱基底材料 却不多。这是因为，商品化的表面增强拉曼光谱基底材料既需要具有较高拉曼增强活性又 需要能够稳定保存。具有较高拉曼增强活性的基底材料表面一般比较干净，表面能较高，容 易团聚失去拉曼增强活性；而稳定的基底材料表面一般含有强保护剂，这些强保护剂吸附 在基底材料表面严重阻碍了待测物质在基底材料表面的富集，导致基底材料难以对待测物 质的拉曼信号进行增强。以1_ (碘离子)为强保护剂是一类经典的合成稳定金纳米颗粒的方法，这一类合 成方法得到的金纳米颗粒非常稳定，但是在表面增强拉曼光谱中的应用却受到限制，如果 能将这种稳定的金纳米颗粒表面的强吸附的I—进行适当处理，则可以得到一类商品化的表 面增强拉曼光谱基底材料。目前，处理纳米颗粒表面的r主要采用以下两种氧化方法:(I)双氧水氧化法。 Ohsaka, T.等(Ohsaka, T.et al.Anal.Chem.2006，78，1200 - 1205.)利用双氧水可以有效去 除金纳米颗粒表面 1-离子。但是,Kauffmann, J.M.等(Kauffmann, J.M.et al.Electrochim.Actal998, 43，3467 - 3473)发现，双氧水氧化作用太强，会将r全部除去并氧化金纳米颗粒 表面。所以该方法虽然简便实用，能有效除去金纳米颗粒表面1-，而最终得到的金纳米颗 粒表面覆盖一层氧化物，待测物质不能有效吸附在该氧化物表面，拉曼增强活性仍然较低；(2)电化学氧化法。ZQ Tian 等(ZQ Tian et al.Anal.Chem.2008，80，5118 - 5125)利用电 化学方法氧化金纳米颗粒表面的1_，将强吸附性的I—转化为103-等弱吸附物种，但是该方 法操作步骤复杂，需要消耗电能，而且操作要求严格，经过处理的金纳米颗粒表面很容易重 新吸附r或着将r完全剔除而不生成103_等弱吸附物种，导致金纳米颗粒表面过于干净而 不能稳定保存。所以，开发新方法制备保存稳定性与拉曼增强活性兼具的基底材料对于表面增强 拉曼光谱的商品化和大众化具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简便的金纳米颗粒的表面处理方法，利用胺类物质对 I保护的高稳定性而拉曼增强活性很差的金属纳米颗粒进行表面处理，得到一种保存稳定性与拉曼增强活性兼具的金属纳米颗粒，解决了表面增强拉曼光谱基底材料保存稳定性和拉曼增强活性难以兼具的难题。本专利技术的技术方案如下，包括如下步骤:(I)将金属纳米颗粒和适量胺类物质混合；(2)搅拌适当时间。其中，本专利技术所述金属纳米颗粒包括表面含有I—的金纳米颗粒。其中，所述的混合可以为金属纳米颗粒先分散在水、乙醇或者N，N-二甲基甲酰胺等溶剂中之后,再和胺类物质混合；其中，金属纳米颗粒先分散在水、乙醇或者N，N- 二甲基甲酰胺等溶剂中时，其较佳的分散比例为:纳米颗粒在溶剂中的质量分数范围为0.0001-100wt%-；其中，所述的胺类物质包括分子式符合CnH2n+3N (8 ^ 0)的物质，包括氨水、甲胺、乙胺、正丁胺、正辛胺等中的至少一种。其中，步骤(1)金属纳米颗粒与胺类物质之间的摩尔比较佳条件为1:0.01到 1:100之间。其中，步骤(2)搅拌时间较佳条件为10分钟到72小时。一种金属纳米颗粒，其特征在于:其是由前述的方法得到。前述的方法处理后的金属纳米颗粒作为表面增强拉曼光谱基底材料的用途。本专利技术的主要优点在于:1)该处理方法能使1_保护的拉曼增强很弱的金属纳米颗粒具有较高的拉曼增强活性(如图4和图5)、较高的分散性(如图1和图2)和较好的稳定性(如图3)，可以作为一种商品化的表面增强拉曼光谱基底材料使用；3)该处理方法没有使用大量溶剂以及光、电相关仪器设备，操作简单，成本低廉。4)该处理方法操作工艺稳定， 重复性好。【专利附图】【附图说明】图1.实施例1处理前后金纳米颗粒的扫描电镜图(a)处理前，b)处理后)，说明修饰后金纳米颗粒没有发生尺寸和形貌变化，且分散性较好。图2.实施例1处理前后金纳米颗粒的尺寸分布图，说明修饰后金纳米颗粒分散性较好。图3.实施例1处理前后金纳米颗粒的表面电位分布图，金纳米颗粒的表面电位绝对值大于30，说明修饰后金纳米颗粒稳定性较好。图4.实施例10处理前金纳米颗粒对Ippm孔雀石绿水溶液的表面增强拉曼光谱图，162厘米―1为金-碘键的特征峰，说明处理前金纳米颗粒对孔雀石绿没有增强作用。图5.实施例10处理后金纳米颗粒对Ippm孔雀石绿水溶液的表面增强拉曼光谱图，说明处理后金纳米颗粒对孔雀石绿有较好增强作用。【具体实施方式】实施例1(I)取50mL圆底烧瓶，依次加入19mL超纯水，2mg氯金酸，ImL柠檬酸钠水溶液(5mM)，搅拌5-10min至澄清溶液；(2)加入ImL硼氢化钠的水溶液(0.1M)；(3)室温搅拌4h后静置，所得产物命名为A，保存于4°C ；(4)取500mL圆底烧瓶，依次加入300mL超纯水，600mg氯金酸，3g PVP搅拌15-20min至澄清溶液；(5)依次加入碘化钾(0.25M水溶液，25mL)，抗坏血酸(0.15M水溶液，20mL)，A (0.05mL)(6)室温搅拌15min后静置，所得产物命名为B ；(7)往B中加入0.0OlmL浓氨水(25%水溶液)，室温搅拌30min，产物命名为C。结果见图1、图2和图3实施例2(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入IOmL浓氨水(25%水溶液)，室温搅拌30min。实施例3(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入0.0OlmL甲胺水溶液(25%)，室温搅拌lOmin。实施例4(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入0.0OlmL甲胺水溶液(25%)，室温搅拌12h实施例5(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入0.0OlmL甲胺水溶液(25%)，室温搅拌72h实施例6(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入IOmL甲胺水溶液(25%)，室温搅拌12h实施例7(I)按照实施例1步骤(1) - (6)合成产品B ；(2)往产品B中加入0.0OlmL正丁胺，室温搅拌1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面增强拉曼光谱基底材料的表面处理方法，包括如下步骤：（1）将金属纳米颗粒和适量胺类物质混合；（2）搅拌适当时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑南峰，刘圣杰，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：