银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103614701103614701A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310651983.0B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2013.12.06G01N21/65(2006.01)(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230031安徽省合肥市蜀山湖路350号2号楼1110信箱(72)发明人刘菁孟国文李祥东黄竹林周琪涛唐海宾汪志伟(74)专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)34118代理人任岗生(51)Int.Cl.C23C16/18(2006.01)C23C14/34(2006.01)C23C14/16(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列及其制备方法和用途(57)摘要本发明公开了一种银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列及其制备方法和用途。阵列为位于氧化铝模板中的锗纳米管凸起表面和其间的模板上修饰有银纳米颗粒；方法先将盲孔氧化铝模板置于硝酸镍与磷酸的混合水溶液中浸泡，再将其用硝酸镍水溶液浸泡冲洗，得到其孔壁上吸附有硝酸镍的盲孔氧化铝模板，接着，先对其孔壁上吸附有硝酸镍的盲孔氧化铝模板使用化学气相沉积法于盲孔中沉积锗纳米管，再对其使用四氯化锡溶液去除背面未氧化的铝后置于氢氧化钠水溶液中浸泡，得到其孔中置有顶部凸起露出的锗纳米管的氧化铝模板，之后，将其置于等离子溅射仪中溅射银纳米颗粒，制得目标产物。它可作为SERS的活性基底，广泛用于环境、化学、生物等领域的快速检测。CN103614701ACN103647ACN103614701A权利要求书1/2页1.一种银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列，包括锗，其特征在于：所述锗为锗纳米管顶部凸起阵列，所述组成锗纳米管顶部凸起阵列的顶部凸起锗纳米管位于氧化铝模板中，所述顶部凸起锗纳米管的凸起表面和其间的氧化铝模板上修饰有银纳米颗粒；所述顶部凸起锗纳米管的顶部凸起由半球状的封口和管体组成，所述半球的直径为60～80nm，所述管体的直径为60～80nm、高度≤20nm；所述银纳米颗粒的粒径为10～30nm。2.根据权利要求1所述的银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列，其特征是顶部凸起锗纳米管呈六方有序排列。3.一种权利要求1所述银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列的制备方法，包括使用二次阳极氧化法得到孔直径为50～70nm的盲孔氧化铝模板，其特征在于主要步骤如下：步骤1，先将盲孔氧化铝模板置于温度为35～45℃的硝酸镍与磷酸的混合水溶液中浸泡至少20min，其中，硝酸镍、磷酸和水的重量比为27～31:8～12:200，再将其取出后使用浓度为0.4～0.6mol/L的硝酸镍水溶液浸泡冲洗，得到其孔壁上吸附有硝酸镍的盲孔氧化铝模板；步骤2，先将其孔壁上吸附有硝酸镍的盲孔氧化铝模板置于流量为85～95mL/min的沉积气氛中，于280～320℃下化学气相沉积至少35min，其中，沉积气氛由锗烷、氢气和氩气按照体积比为0.9～1.1:17～21:40的比例混合而成，得到其孔中置有顶端为半球封口的锗纳米管的氧化铝模板，再对其孔中置有顶端为半球封口的锗纳米管的氧化铝模板使用四氯化锡溶液去除背面未氧化的铝后，将其置于温度为35～45℃、浓度为0.08～0.12mol/L的氢氧化钠水溶液中浸泡1.5～2.5min，得到其孔中置有顶部凸起露出的锗纳米管的氧化铝模板；步骤3，将其孔中置有顶部凸起露出的锗纳米管的氧化铝模板置于等离子溅射仪中，于溅射电流为8～12mA下溅射银4～12min，制得银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列。4.根据权利要求3所述的银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列的制备方法，其特征是盲孔氧化铝模板的制作过程为，先将铝片置于浓度为0.2～0.4mol/L的草酸溶液中，于直流电压为30～50V下阳极氧化8～12h，再将其置于温度为50～70℃的4～8wt%的磷酸和1.6～2wt%的铬酸的混和溶液中浸泡8～12h后，将其再次于同样的工艺条件下进行第二次阳极氧化，得到孔直径为50～70nm的盲孔氧化铝模板。5.根据权利要求3所述的银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列的制备方法，其特征是在化学气相沉积前，先对化学气相沉积的炉腔和气路依次进行抽真空和使用氩气清洗。6.根据权利要求3所述的银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列的制备方法，其特征是在化学气相沉积前，使化学气相沉积的炉腔处于氩气氛下，并以10℃/min的升温速率由室温升至280～320℃。7.一种权利要求1所述银纳米颗粒修饰的锗纳米管顶部凸起阵列的用途，其特征在于：将银纳米颗粒修饰的锗