一种溶液法制备表面增强拉曼散射基底的方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103344624A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103344624103344624A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310277453.4(22)申请日2013.07.03(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人刘红梅张新平(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.G01N21/65(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图9页附图9页(54)发明名称一种溶液法制备表面增强拉曼散射基底的方法及应用(57)摘要一种溶液法制备表面增强拉曼散射基底的方法及应用，属于表面增强拉曼基底技术领域，制备直径为1-5nm的烃基硫醇修饰的金属纳米颗粒；将直径为1-5nm的金属纳米颗粒溶于有机溶剂中，制备成60-100mg/ml的金属纳米颗粒溶胶；将金属纳米颗粒溶胶涂覆在基底上将涂有金属胶体薄膜的样品放置于精密马弗炉或管式炉内，5min内升温至140℃至250℃，保持5-30min后，冷却至室温。本发明方法获得的SERS基底的面积大、成本低、均匀性好，将该方法获得的SERS基底应用于罗丹明6G和4-巯基吡啶的检测测得其增强因子为107，不同位置拉曼信号强度分布的相对标准差为5%。CN103344624ACN103462ACN103344624A权利要求书1/1页1.一种溶液法制备表面增强拉曼散射基底的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）制备直径为1-5nm的烃基硫醇修饰的金属纳米颗粒；烃基硫醇为4-8个碳链的烃基硫醇；2）将直径为1-5nm的金属纳米颗粒溶于有机溶剂中，制备成60-100mg/ml的金属纳米颗粒溶胶；3）将金属纳米颗粒溶胶涂覆在基底上，转速设定为1500-3000rpm，时间30-60s，制备成金属胶体薄膜；4）将步骤3）涂有金属胶体薄膜的样品放置于精密马弗炉或管式炉内，5min内升温至140℃至250℃，保持5-30min后，5min内冷却至室温，得到表面增强拉曼散射基底。2.按照权利要求1的方法，其特征在于，其中，步骤1）中所述的金属纳米颗粒优选金纳米颗粒。3.按照权利要求2的方法，其特征在于，烃基硫醇修饰的金纳米颗粒的制备包括如下步骤：(1)将季铵盐阳离子表面活性剂溶解于甲苯中，然后向其中加入HAuCl4·H2O和纯水；(2)在搅拌作用下，向其中加入烃基硫醇，在室温下继续搅拌10min；(3)在搅拌下向溶液中加入硼氢化钠的水溶液，持续搅拌2-4h后，停止反应；(4)分出有机相，用旋转蒸发仪减压蒸出甲苯；(5)收集黑色金纳米颗粒，超声分散于甲醇中，洗去产品中的杂质，洗涤5次后将产品离心分离，真空干燥即获得直径为1-5nm的金属纳米颗粒；上述步骤（1）优选季铵盐：甲苯：HAuCl4·H2O：纯水的比例为1.5g:80ml:0.32g:1ml；步骤（2）烃基硫醇：HAuCl4·H2O的比例为3mmol：0.32g；步骤（3）硼氢化钠的水溶液：HAuCl4·H2O的比例为20ml：0.32g，其中硼氢化钠的水溶液浓度为0.013-0.015g/ml。4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤2）中所述的有机溶剂为二甲苯、甲苯、氯苯、二氯苯、苯、三氯甲烷、环己烷、戊烷、己烷或辛烷中的一种或几种的混合溶剂。5.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤3）中涂覆方法包括：旋转涂膜、浸涂、屏印、丝网印刷或喷墨打印；步骤3）中所述的基底为玻璃、石英、硅片、ITO玻璃或FTO玻璃。6.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤4）中所述的设定退火温度优选150℃至230℃，升温速度优选为0.5-2℃/s。7.按照权利要求1的方法，其特征在于，退火温度150-200℃，升温速度优选0.5-1℃/s。8.按照权利要求1的方法，其特征在于，冷却速度优选为0.5-100℃/s。9.按照权利要求1的方法制备的基底应用于溶液中罗丹明6G分子或4-巯基吡啶分子的检测。2CN103344624A说明书1/5页一种溶液法制备表面增强拉曼散射基底的方法及应用技术领域[0001]本发明，属于表面增强拉曼基底技术领域，涉及基于表面增强拉曼散射效应的金属纳米结构制备，特别涉及基于金纳米材料的拉曼散射增强基底的大面积、低成本制备方法，和用这种基底进行溶液中罗丹明6G分子和4-巯基吡啶分子的检测。背景技术[0002]表面增强拉曼散射（SERS）光谱技术已被证实是一种超快、通用的分析技术，检测极限达到单分子量级，并且携带着被测分子的指纹振动信息。该技术是解决一系列社会问题，如：食品安全检测、疾病的早期诊断、环境污染检测、恐怖威胁的重要手段，具有广阔的应用前