[發(fā)明專(zhuān)利]用于檢測(cè)鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410659143.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104483302B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘廣為;金亮亮;師文生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/65
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司31002
• 代理人: 李柏

1.一種用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征是：所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器是由附著在單晶Si片上的表面連接有對(duì)巰基吡啶分子的銀納米顆粒膜構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征是：所述的單晶Si片是N型(100)的單晶Si片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器，其特征是：所述的表面連接有對(duì)巰基吡啶分子的銀納米顆粒膜，其對(duì)巰基吡啶分子中的巰基與銀納米顆粒是通過(guò)化學(xué)鍵進(jìn)行連接。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的制備方法，其特征是：所述的制備方法包括如下步驟：

(1)用氫氟酸除去單晶Si片表面的氧化層：將清洗干凈的單晶Si片浸泡于質(zhì)量濃度為5％的氫氟酸水溶液中，以除去單晶Si片表面的氧化層；

(2)在單晶Si片的表面制備一層Ag納米顆粒膜：將用氫氟酸水溶液浸泡過(guò)的步驟(1)得到的單晶Si片置于硝酸銀與氫氟酸的混合水溶液中進(jìn)行浸泡后取出，在單晶Si片的表面得到一層Ag納米顆粒膜；

(3)在Ag納米顆粒上修飾對(duì)巰基吡啶分子：將步驟(2)得到的表面有Ag納米顆粒膜的單晶Si片在對(duì)巰基吡啶分子的乙醇溶液中進(jìn)行浸泡反應(yīng)2小時(shí)后取出，得到所述的用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是：所述的清洗干凈的單晶Si片，其清洗單晶Si片是依次使用丙酮、乙醇、蒸餾水對(duì)單晶Si片進(jìn)行超聲清洗，每次超聲清洗的時(shí)間為10分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是：步驟(1)所述的浸泡的時(shí)間為10分鐘；

步驟(2)所述的將用氫氟酸水溶液浸泡過(guò)的步驟(1)得到的單晶Si片置于硝酸銀與氫氟酸的混合水溶液中進(jìn)行浸泡的時(shí)間為3分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的制備方法，其特征是：所述的硝酸銀與氫氟酸的混合水溶液中的硝酸銀的濃度為5mmol/L，氫氟酸的濃度為4.8mol/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是：所述的對(duì)巰基吡啶分子的乙醇溶液中的對(duì)巰基吡啶分子的濃度為0.1～1mmol/L。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的用于檢測(cè)水溶液中鋅離子的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器的應(yīng)用，其特征是：所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器用于定性檢測(cè)含有鋅離子的水溶液中的鋅離子，通過(guò)對(duì)比檢測(cè)前后SERS光譜的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液中鋅離子的定性檢測(cè)；

拉曼光譜在1594cm^-1位置出現(xiàn)一個(gè)新峰時(shí)，確定水溶液中鋅離子的存在，明顯區(qū)別于其它金屬離子的出峰；所述的其它金屬離子，包括Cu²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺和Cd²⁺。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征是：所述的表面增強(qiáng)拉曼散射傳感器用于定性檢測(cè)含有鋅離子的水溶液中的鋅離子，其能夠定性檢測(cè)的水溶液中鋅離子的濃度為1～10mmol/L。