[發(fā)明專利]電沉積法制作的表面增強拉曼光譜基底背景信號去除方法

有效

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• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104215625B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 滕淵潔;劉文涵
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 王曉雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拉曼光譜檢測領(lǐng)域，尤其屬于一種表面增強拉曼光譜(Electrochemical-Surface enhanced raman scattering,SERS)基底背景信號去除方法。

背景技術(shù)

SERS效應即利用激光與金屬粒子形成激元等離共振效應，使待測分子產(chǎn)生增大約10⁴-10⁶倍甚至更高的檢測信號，在痕量分子的檢測中有很大的應用前景。迄今，有很多研究聚焦于開發(fā)各種具有SERS效應的基底，如有利用氧化還原反應作用處理后的粗糙金屬表面及利用電化學方法制備的基底；用物理蒸鍍、濺射等手段將金屬納米粒子沉積于玻璃等不同材質(zhì)表面的基底；球狀、棒狀、核殼結(jié)構(gòu)等的金屬溶膠；將單分散的金或者銀納米顆粒通過某種方式自組裝于惰性襯底形成陣列的MFON；光子晶體襯底等。其中，由于電沉積法能夠通過簡單地控制電流、電壓等條件在較短時間內(nèi)使基底表面形成金屬納米粒子、納米片、納米棒等，方法簡便、基底易得，現(xiàn)已有很多相關(guān)報道。但該類電極大多用于電催化領(lǐng)域，而鮮有應用于拉曼光譜檢測領(lǐng)域，僅有少量相關(guān)報道，如利用AgNO₃和檸檬酸作為電解液的組裝了納米片的銀微球基底，利用Au(SO₃)₂^3-電解液制得的星形金納米SERS基底，利用HAuCl₄和NaClO₄作為電解液的金納米顆粒鍍膜等。其中，主要的難點在于在利用電沉積法制備SERS基底時，由于SERS效應能使信號增大10⁴以上，大大提高了拉曼信號的檢測靈敏度。因此表面含量很低的雜質(zhì)也會產(chǎn)生一定的背景干擾，從另一方面來說，若表面存在雜質(zhì)不能使納米金屬顆粒裸露，也會降低SERS效應。而現(xiàn)有報道的應用于電催化領(lǐng)域的納米金屬基底，僅需考慮電信號干擾問題，而無需考慮拉曼背景信號干擾問題。因此將種類繁多的應用于電催化領(lǐng)域的納米金屬基底應用于拉曼檢測中，需要解決一個關(guān)鍵的技術(shù)問題，即為了使制備的基底能夠應用于拉曼光譜檢測，基底的沒有或僅有較小的背景干擾。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種能夠去除SERS基底拉曼背景信號的方法。

本發(fā)明提供的一種電沉積法制作的表面增強拉曼光譜基底背景信號去除方法，利用電沉積反應增大基體表面的拉曼檢測信號，并對留在其表面的雜質(zhì)進行清洗，包含以下步驟：(1)選擇三種以下的離子種類作為電解液對導電基底進行電沉積反應，應選擇對拉曼背景干擾較少的離子對；(2)對在電沉積反應后的基底用超純水進行清洗；(3)對殘留在基底表面的沉積物進行清洗，選擇比沉積物穩(wěn)定常數(shù)更大的絡合物進行清洗，絡合物本身對基體拉曼背應當沒有或僅有少量干擾；(4)再次對基底用超純水進行清洗。

作為優(yōu)選，步驟(1)中對導電基底進行電沉積反應的電解液選擇為Ag₂SO₄和H₂SO₄的混合液；步驟(3)中對沉積物進行清洗的絡合物選擇為Na₂S₂O₃。由于Ag⁺和S₂O₃^2-絡合物的穩(wěn)定常數(shù)為10^14.15，穩(wěn)定常數(shù)較大，形成的Ag⁺和S₂O₃^2-絡合物能夠溶解于水中，不會形成固體。經(jīng)過清洗后納米銀裸露。因此用更加穩(wěn)定且溶于水的Ag絡合物除去Ag₂SO₄的方法是可行的，能夠用來處理通過該電沉積方法得到的基底的表面干擾。

作為優(yōu)選，步驟(1)中選擇0.01mol/L的Ag₂SO₄和0.6mol/L的H₂SO₄和水的混合液作為電解液，以0.03A的恒電流通電30s對導電基體進行電沉積反應。

本發(fā)明對應用于電催化領(lǐng)域的納米金屬電極進行改性，使其具備SERS效應，從而應用于SERS領(lǐng)域，實現(xiàn)痕量分子的檢測。另一方面從電解液的組合和電沉積后表面沉積物清洗的角度出發(fā)，選用比沉積物穩(wěn)定常數(shù)更大的絡合物，同時保證該絡合物本身沒有或僅有很小的干擾，解決電沉積法制備的SERS基底中拉曼背景干擾問題。

附圖說明