[發(fā)明專利]表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310504790.2
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104568896A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘革波;趙宇;肖燕;劉永強(qiáng);吳浩迪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 楊林;馬翠平

1.一種表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征在于，包括基底以及基底上的金屬納米柱陣列，所述金屬納米柱的上端面為平面，截面為六邊形；所述金屬納米柱的高度為400～600nm，直徑為100～200nm；其中，相鄰的兩個(gè)金屬納米柱的間距為200～500nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征在于，所述金屬納米柱為Au、Ag或Cu金屬納米柱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征在于，所述基底包括硅片、玻璃、金屬板或塑料板。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，包括步驟：

（a）應(yīng)用印刷電子技術(shù)將鋁墨水打印于所述基底上，在基底上獲得厚度為400～600nm的導(dǎo)電性鋁膜；

（b）以所述基底為陽極，應(yīng)用陽極氧化工藝在所述導(dǎo)電性鋁膜上形成陣列化的孔洞，所述孔洞的截面為六邊形，深度為400～600nm，直徑為100～200nm；相鄰的兩個(gè)孔洞的間距為200～500nm；

（c）應(yīng)用磁控濺射工藝或電化學(xué)沉積工藝在所述孔洞中沉積金屬，獲得所述金屬納米柱；

（d）去除所述剩余導(dǎo)電性鋁膜，獲得表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，所述鋁墨水的組成為5～10%的鋁化合物、89～93%的有機(jī)溶劑以及0.1～2%的表面活性劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，所述鋁化合物為氫化鋁-丁基醚、氫化鋁-苯甲醚絡(luò)合物中的任意一種，所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃，所述表面活性劑為乙二醇。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，所述陽極氧化工藝具體包括步驟：

Ⅰ、以所述基底為陽極、Pt為陰極，以濃度為15wt%的H₂SO₄、0.4M的C₂H₂O₄或5wt%的H₃PO₄中的任意一種作為電解液，40～60V的電壓下，氧化5～8小時(shí)，然后利用磷酸和鉻酸的混合溶液去除所述鋁膜表面的氧化層，初步氧化鋁膜；

Ⅱ、完成步驟Ⅰ后，以所述基底為陽極、Pt為陰極，以濃度為15wt%的H₂SO₄、0.4M的C₂H₂O₄或5wt%的H₃PO₄中的任意一種作為電解液，40～60V的電壓下，進(jìn)行二次氧化，時(shí)間1～2小時(shí)，然后利用磷酸和鉻酸的混合溶液去除所述鋁膜表面的氧化層，擴(kuò)大陣列化的孔洞，獲得深度為400～600nm，直徑為100～200nm的陣列化孔洞。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，所述磷酸溶液的濃度為6～8%，所述鉻酸溶液的濃度為1.8～2.5%。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征在于，步驟（d）中采用飽和氯化銅或氯化汞去除所述導(dǎo)電性鋁膜。