[發明專利]一種垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410410955.4
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104198434B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 周建華;李萬博;黃鏡先
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

1.一種垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.采用微納加工技術在平坦光滑的基底上制備柱陣列模板；柱陣列中每個柱子的根部和頂部均大于中部；

S2.將混勻的聚二甲基硅氧烷預聚體澆注在柱陣列模板上，復制出軟彈性的聚二甲基硅氧烷印章；

S3.將透明材料預聚液澆注在聚二甲基硅氧烷印章上，除去氣泡后使之固化，分離印章，即獲得柱陣列透明基底；

S4.在柱陣列透明基底的基底層平面和每個柱子頂部真空垂直蒸鍍一層金屬薄膜，即獲得垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器；

所述垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器包括金屬帽、透明介質柱層、金屬孔陣層；

其中，所述透明介質柱層是由透明材料制備而成，包括一個基底層和分布于基底層上的柱陣列；柱陣列中每個柱子的頂部與柱子和基底層連接的根部的形狀及面積都相同，并且柱子的頂部的面積大于中部的橫截面的面積；

所述金屬帽為覆蓋柱陣列中每個柱子頂部的金屬膜，金屬孔陣層為覆蓋基底層的金屬膜；

所述金屬孔陣的每個金屬孔和柱子之間有一定間隙；

所述柱陣列中每個柱子的頂部和根部的形狀為方形或圓形；且頂部至根部之間為凹形。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1所述的微納加工技術是激光相干曝光、反應離子刻蝕或光刻技術；所述平坦光滑的基底為玻璃片或硅片；

步驟S3所述透明材料為紫外固化光學膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚二甲基硅氧烷；

步驟S4所述金屬為金、銀、鉑、鈀、鎂或鋁。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2的具體方法為：

S21.將混勻的聚二甲基硅氧烷預聚體澆注在柱陣列模板上；所述聚二甲基硅氧烷為PDMS；

S22.真空除氣泡后，60～100℃固化30～60min，分離獲得聚二甲基硅氧烷原始模板；

S23.原始模板在60～100℃烘烤1～2h，使之完全交聯固化后，超聲清洗，獲得干凈的PDMS印章。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S3所述固化后，還在90～120℃烘烤3～5h。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S23所述超聲的功率25～45W，時間5～15min。

6.權利要求1～5任一所述方法制備得到的垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器在檢測樣品光譜特征峰位移、透射強度變化或偏振光相位差變化中的應用。

7.權利要求1～5任一所述方法制備得到的垂直透射型局域等離子諧振折射率傳感器在樣品濃度檢測中的應用。