[發明專利]一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底及其制備方法

有效

• 申請號: 201710377628.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107255631B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 范美坤;龔正君;孫姬
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;C23C24/00
• 代理公司: 51227 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李順德

本發明公開了一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底，包括金屬顆粒和具有三維網狀孔隙的支撐體，所述金屬顆粒附著于所述支撐體的孔隙表面；所述支撐體為PDMS海綿。首先，支撐體具有三維網狀的結構，比表面積大，可以負載更多且更均勻的金屬顆粒，從而顯著提升基底的增強效果，能清晰地測試出待分析物的特征峰，尤其是低波數處的特征峰。其次，當支撐體為PDMS海綿時，由于海綿具有親水性，因此能夠更有效、更快速地進行采樣，不僅能檢測固體表面污染物也可以對液態污染物進行檢測，特別適合于檢測蔬果表面以及蔬果汁中的農藥；同時，海綿具有彈性，可以根據待測物表面的粗糙度而產生相應形變從而更好的吸附待分析物，是一種具有柔性的基底。

技術領域

本發明涉及拉曼光譜技術領域，具體而言，涉及一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底及其制備方法。

背景技術

表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，下稱SERS)技術是一種振動光譜分析技術。SERS的產生在大多數情況下必須依賴貴金屬(通常是Au，Ag，Cu等)納米材料作為信號增強基底。SERS不僅分析速度快(幾秒到幾分鐘范圍)，而且分析靈敏度可達到單分子水平。傳統的SERS基底多為金銀納米溶膠或基于金銀納米材料的剛性固體基底，需要收集樣品溶液并滴加在SERS基底上后才能進行SERS分析。因此，一般而言傳統SERS基底不適合現場表面污染物分析。

現有適用于現場表面污染物分析的SERS方法可以大致分為兩大類：

第一類是適用于原位分析的針尖增強SERS(TERS)技術，殼隔絕納米材料SERS(SHINERS)技術及智能納米粒子技術。對于原位SERS分析技術而言，TERS技術設備極其昂貴、操作復雜，信號較弱。

第二類主要是難以進行原位但可以進行現場表面污染物分析，兼具采樣和SERS增強性能的柔性基底SERS技術。非原位現場SERS分析技術，是指將SERS活性納米粒子固載在柔性載體材料上，從而使SERS基底兼具采樣和拉曼增強功能的雙功能基底，能直接利用SERS基底對表面污染物采樣和分析的技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底，該基底的靈敏度高、增強待分析物的拉曼出峰強度的效果好、穩定性好且操作簡單，還要提供一種簡單的制備方法來制備該表面增強拉曼光譜基底。

為了實現上述目的，提供了一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底。該一種基于PDMS海綿的表面增強拉曼光譜基底包括金屬顆粒和具有三維網狀孔隙的支撐體，所述金屬顆粒附著于所述支撐體的孔隙表面；所述支撐體為PDMS海綿。

首先，支撐體具有三維網狀的結構，比表面積大，可以負載更多且更均勻的金屬顆粒，從而顯著提升基底的增強效果，能清晰地測試出待分析物的特征峰，尤其是低波數處的特征峰。其次，當支撐體為PDMS海綿時，由于海綿具有親水性，因此能夠更有效、更快速地進行采樣，不僅能檢測固體表面污染物，也可以對液態污染物進行檢測，特別適合于檢測蔬果表面以及蔬果汁中的農藥；同時，海綿具有彈性，可以根據待測物表面的粗糙度而產生相應形變從而更好的吸附待分析物，是一種具有柔性的基底。經驗證，該基底對水果表面的農藥的檢出限低至1.0ng/cm²，對蔬果汁中的農藥的檢出限低至1.0ng/cm²。由于這種基底對于各種情況下污染物的檢測具有普適性的特點，并且其檢測過程具有簡便、無損、高效、現場檢測等優點，其在食品安全、公共安全等領域都具有廣泛的應用前景。