[實用新型]一種具有增強拉曼信號的納米島膜

有效

• 申請號: 201220250911.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN202661383U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 錢衛平;陶琴
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;B82Y30/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本實用新型涉及一種納米島膜，更具體地，具有增強拉曼信號的納米島膜。

背景技術

表面增強拉曼光譜（SERS）作為一種快速、靈敏的檢測方法已被廣泛應用于化學、物理、醫學、生物、環境監測等領域。SERS研究最初采用的兩種增強基底為傳統的固相基底和金屬膠體溶液。這兩種基底由于其表面不夠均一，因此在定量的SERS研究中使用較少，近年來由于納米制造和表征手段的發展和廣泛應用，利用納米制造技術制備的等離子體共振納米結構的SERS增強基底也得到了越來越多的關注。研究人員認為對于痕量分析，較好的基底增強效果是前提條件，而在定量分析中，基底的均一性和可重復性制備則最為重要。目前有許多方法被運用于納米基底的制造中，包括化學自組裝法、膠體晶體模板法、納米球刻蝕法、LB模組裝技術等，而納米光刻技術、機械法等則可直接在基底上刻畫出納米結構。其中，納米球刻蝕法，納米光刻技術、機械法等均需要特殊的儀器，成本較高，而化學自組裝法制備的增強基底在均一性上不夠，因此需要尋找一種成本低廉、操作簡單的方法進行拉曼增強基底的制備。

納米島膜作為一種拉曼增強基底已有較長的歷史，傳統的制備法為氧化還原電化學法、熱氣相沉積法等，制備的納米島膜其微觀結構一般為50-500nm。這些方法一般需要特殊的儀器，因此成本較高，且制備所得的納米島膜通常均一性較差。

實用新型內容

技術問題：本實用新型的目的是提供一種具有增強拉曼信號的納米島膜，具有較好的均一性和拉曼增強活性，以及較低的制備成本。

本實用新型采用如下技術方案：

一種具有增強拉曼信號的納米島膜,包括聚苯乙烯膜和相互層疊在一起的二氧化硅層，所述二氧化硅層由按陣列分布且呈緊密排列的二氧化硅粒子構成，同一二氧化硅層中的二氧化硅粒子位于同一平面內，最上方的一層二氧化硅層中的二氧化硅粒子突出于聚苯乙烯膜的表面，在二氧化硅粒子的突出于聚苯乙烯膜的表面包覆金屬納米材料層。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型將聚苯乙烯包埋二氧化硅，并在表層露出的二氧化硅表面生長金殼。該結構與其他納米島膜相比，有良好的增強拉曼活性和較好的均一性，且該結構在制備上，由于采用濕化學法，不需要特殊的儀器，因此其制備成本很低，適用于大規模的制備。另外聚苯乙烯干燥后是固態結構，因此便于攜帶。

（1）本實用新型與傳統的納米島膜相比，有更好的均一性，這種表面均一的納米島膜可以使測得的拉曼信號更為穩定，使實驗結果更為可靠。

（2）本實用新型是一種可便攜式的拉曼增強基底，便于攜帶，可用于戶外檢測。此外，該拉曼增強基底有較長的保存時間，如圖4所示，該納米島膜在放置15天、30天后的拉曼光譜強度衰減不明顯，增強效果基本未發生改變。

附圖說明

圖1是一種具有增強拉曼信號的納米島膜的結構示意圖

圖2是一種具有增強拉曼信號的納米島膜的制備過程示意圖。

圖3是有金屬層的納米島膜與無金屬層的納米島膜的拉曼光譜圖。

圖4是一種具有增強拉曼信號的納米島膜其拉曼增強效果隨時間的衰減圖。

圖5是一種具有增強拉曼信號的納米島膜均一性檢測的拉光譜曼圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型所述的一種具有增強拉曼信號的納米島膜，包括：包括聚苯乙烯102和相互層疊在一起的二氧化硅層101，所述二氧化硅層由按陣列分布且呈緊密排列的二氧化硅粒子構成，同一二氧化硅層中的二氧化硅粒子位于同一平面內，最上方的一層二氧化硅層中的二氧化硅粒子突出于聚苯乙烯膜的表面，在二氧化硅粒子的突出于聚苯乙烯膜102的表面包覆金屬納米材料層103。其中，二氧化硅粒子粒徑為50-500nm，二氧化硅層101的層數為3-5層。

本實用新型所述的納米島膜可以采用以下方法制備：

步驟1）配置體積比為1:400~1:100的二氧化硅乙醇溶液，并將載玻片垂直插入，3-5天后將載玻片取出，即可得到3-5層由按陣列分布且呈緊密排列的二氧化硅粒子構成的二氧化硅層；

所述的二氧化硅粒子粒徑為50-500nm；

步驟2）在二氧化硅層的兩側分布設置硅膠擋板，再向載玻片表面的二氧化硅層灌注體積比為1:10的聚苯乙烯甲苯溶液，使其包覆二氧化硅層，干燥3-5天，形成聚苯乙烯膜片固體后，從載玻片表面自動脫落，從而使聚苯乙烯膜片固體表面的二氧化硅粒子突出于聚苯乙烯膜表面；