纳米银修饰的氧化钛纳米管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CN113720827A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111009185.9B22F1/02(2006.01)(22)申请日2021.08.31(71)申请人安徽大学地址230601安徽省合肥市经开区九龙路111号(72)发明人朱储红翟海超袁玉鹏杜海威徐更生严满清江道传(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代理人魏玉娇(51)Int.Cl.G01N21/65(2006.01)C23C18/44(2006.01)C01G23/053(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列及其制备方法和用途(57)摘要本发明公开了一种纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列及其制备方法和用途。氧化钛纳米管生长在导电衬底上，为单层氧化钛纳米阵列，银纳米颗粒修饰在氧化钛纳米管表面。其中，氧化钛纳米管的长度为4‑10μm，直径为0.5‑1μm，银纳米颗粒的粒径为20‑150nm，具有大量位于银纳米颗粒间宽度≤10nm的间隙或缝隙；材料制备方法为：先在氧气气氛中利用等离子体轰击导电玻璃，增加其表面的亲水性；然后在60‑80℃水浴的条件下，在位于锌氨溶液中的导电玻璃表面生长氧化锌纳米棒；然后在氟钛酸溶液的作用下，将氧化锌纳米棒原位转化成顶端封闭的氧化钛纳米管；最后利用银镜反应，在氧化钛纳米管表面修饰银纳米颗粒，制得目的产物。该产品具有较高的表面增强拉曼散射(SERS)活性，极易于广泛地商业化应用于对染色剂罗丹明6G的快速痕量CN113720827A检测。CN113720827A权利要求书1/1页1.一种纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列，其特征在于，该纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列由在导电衬底上排布的单层多个银纳米颗粒修饰的氧化钛纳米管组成，所述银纳米颗粒修饰的氧化钛纳米管由氧化钛纳米管和均匀附着在氧化钛纳米管表面的银纳米颗粒组成，所述氧化钛纳米管远离导电衬底的一端呈封闭状，所述氧化钛纳米管的高度为4‑10μm，管壁厚度为200‑400nm，外直径为0.5‑1μm，管的轴线与导电衬底平面之间夹角为50‑90度，所述银纳米颗粒的粒径为20‑150nm，相邻所述银纳米颗粒的间隙0‑10nm。2.根据权利要求1所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列，其特征在于，所述导电衬底为氧化铟锡玻璃衬底，或者硅片，或者掺杂氟的二氧化锡导电玻璃衬底。3.一种权利要求1或2所述纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、先于氧气气氛中利用等离子体轰击导电衬底的导电面；S2、配制Zn(NH3)4(NO3)2溶液即锌氨溶液，将导电衬底竖直放入锌氨溶液中，在60‑80℃水浴的条件下生长60‑90min，反应结束后取出用去离子水清洗1‑3次，室温晾干，在导电衬底表面上制得氧化锌纳米棒阵列；S3、然后配制氟钛酸溶液，把表面生长有氧化锌纳米棒阵列的导电衬底竖直放入室温条件下的氟钛酸溶液中，反应60‑90min，反应结束后取出用去离子水清洗1‑3次，室温晾干，在导电沉底上制得上端封闭的氧化钛纳米管；S4、最后在40‑60℃水浴的条件下，将表面生长有氧化钛纳米管阵列的导电衬底竖直放入银氨溶液中20‑30min，在氧化钛纳米管的表面修饰银纳米颗粒，反应结束后取出用去离子水清洗1‑3次，室温晾干，在导电衬底上制得纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列。4.根据权利要求3所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述等离子体轰击导电衬底导电面的时间为240‑360s，轰击结束后，用去离子水清洗导电衬底1‑3次，并在40‑60℃烘箱中烘干。5.根据权利要求3所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述锌氨溶液的制备方法如下：在100ml水中加入0.008‑0.012mol六水硝酸锌，充分溶解后，逐滴滴入10wt％氨水使其变澄清即得。6.根据权利要求3所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述氟钛酸溶液的制备方法如下：在100ml水中加入0.007‑0.008mol氟钛酸氨与0.015‑0.025mol硼酸，混合均匀后即得。7.根据权利要求3所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述银氨溶液的制备方法如下：在100ml水中加入0.015‑0.025mol硝酸银与0.04‑0.06mol葡萄糖，混合均匀后即得。8.一种权利要求1或2所述的纳米银修饰的氧化钛纳米管阵列作为表面增强拉曼散射的活性基底的用途。9.根据权利要求8所述的银纳米颗粒修饰的顶端封闭氧化钛纳米管阵列的用途，其特征在