[發(fā)明專利]金納米顆粒修飾的碳納米管的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710433586.4
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN109030448B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊娟;張達奇;呂敏;李賀楠;李彥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;B82Y40/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 談俊;劉冬梅

本發(fā)明公開了金納米顆粒修飾的碳納米管的應(yīng)用，用于表面增強拉曼檢測，優(yōu)選用于小分子的表面增強拉曼檢測，其中利用其制作表面增強拉曼檢測基底：步驟1、在鏤空溝槽(1)上生長或放置碳納米管(2)，得到碳納米管載體(3)，步驟2、在碳納米管載體(3)上進行原位反應(yīng)生成金納米顆粒，得到金納米顆粒修飾的碳納米管載體(4)，其包括懸空部分(41)，步驟3、任選地，將金納米顆粒修飾的碳納米管載體(4)中的懸空部分(41)轉(zhuǎn)移至硅片(5)上，得到表面增強拉曼檢測基底(6)。所述金納米顆粒修飾的碳納米管在用于表面增強拉曼檢測時，不僅可以對氣體或液體/固體的蒸氣進行檢測，還可以對溶液進行檢測，甚至還可以實現(xiàn)單分子的檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于碳納米管領(lǐng)域，具體涉及金納米顆粒修飾的碳納米管，特別地，涉及金納米顆粒修飾的碳納米管的應(yīng)用。

背景技術(shù)

拉曼光譜屬于分子振動光譜，可以反映分子的特征結(jié)構(gòu)、但由于拉曼散射效應(yīng)的光強僅約為入射光強的10^-10，所以，在對表面吸附物質(zhì)進行拉曼光譜研究時都要利用某種增強效應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了增強拉曼檢測效果，中國科學院微尺度實驗室單分子科學團隊將高分辨掃描隧道顯微技術(shù)與高靈敏光學檢測技術(shù)融為一體的聯(lián)用系統(tǒng)，明顯提高了分辨率，甚至可以進行單分子的拉曼檢測，但是，其是在檢測設(shè)備上進行改進，成本較高。

同時，目前拉曼檢測大多局限于液體或固體物質(zhì)，關(guān)于氣體檢測方面的研究報道很少，主要集中于拉曼激光氣體分析儀。專利號為201110224709.6的中國專利公開了一種拉曼光譜氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法和應(yīng)用，其雖然實現(xiàn)了氣體的拉曼檢測，但是由于其是對系統(tǒng)進行的研發(fā)，成本較高；王夢蘭等于2014年公開了一篇名為《激光拉曼檢測氣體的新方法》的文獻，其為了增強氣體的拉曼信號，利用石英毛細管保存待測氣體作為測試場所，并通過對毛細管內(nèi)壁鍍金提高拉曼信號，其雖然實現(xiàn)了氣體的拉曼檢測，但是其檢測靈敏度還是有待進一步提高。

表面增強拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)是一種具有表面選擇性的增強效應(yīng)，利用拉曼增強基底，使吸附在其表面的分子的拉曼信號放大到10⁶到10¹⁴倍，為人們深入表征各種表面或界面(如各種固-液、固-氣、固-固界面)的結(jié)構(gòu)和過程提供了分子水平上的信息，是研究表面物理、化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有利工具，具有成本低的優(yōu)點。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，表面增強拉曼檢測多適用于液體或固體的檢測，對氣體的檢測較少，原因主要在于，氣體分子不易吸附在檢測基底上，而為了提高被檢測分子與基底的相互作用(結(jié)合)，一般需要對基底或被檢測物質(zhì)進行修飾，導致過程復雜，而且，檢測效果也并不是很優(yōu)異。

因此，亟需一種具有低成本、簡單易實現(xiàn)、且不僅可以檢測液體還可以檢測氣體的表面增強拉曼檢測。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：申請?zhí)枮?017100644820的中國專利所述的金納米顆粒修飾的碳納米管可以用于拉曼檢測，并且不僅可以用于液體檢測也可以用于氣體檢測，同時具有很高的拉曼增強效果，甚至可以實現(xiàn)單分子的檢測，從而完成本發(fā)明。

其中，

本發(fā)明提供一種金納米顆粒修飾的碳納米管的應(yīng)用，具體體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)金納米顆粒修飾的碳納米管的應(yīng)用，其中，用于表面增強拉曼檢測，優(yōu)選用于小分子物質(zhì)的表面增強拉曼檢測，更優(yōu)選用于具有共軛結(jié)構(gòu)的小分子物質(zhì)的表面增強拉曼檢測。

(2)利用金納米顆粒修飾的碳納米管進行表面增強拉曼檢測的方法，其中，利用所述金納米顆粒修飾的碳納米管制作表面增強拉曼檢測基底，進行拉曼檢測，優(yōu)選地，所述表面增強拉曼檢測基底如下制備：

步驟1、在鏤空溝槽1上生長或放置碳納米管2，得到碳納米管載體3，