[發明專利]一種三維超靈敏可擦寫拉曼增強活性襯底及制備方法

有效

• 申請號: 201710860555.7
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107389659B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 郁菁;周航;雷風采;原曉波;楊茂森
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明提供一種三維超靈敏可擦寫拉曼增強活性襯底及制備方法，用乙基纖維素制備溶膠，以松油醇作為分散劑制備氧化鋅溶膠溶液，溶劑揮發后得到氧化鋅漿料，將氧化鋅漿料涂覆與玻璃基片上經馬弗爐高溫處理得多孔結構的氧化鋅膜，作為襯底的骨架。再將適量銀顆粒分散液涂覆與氧化鋅膜上。干燥后，即可得到。制備的襯底材料為多孔結構，銀顆粒均勻分布在氧化鋅膜的孔隙中，實現了納米級的復合，該襯底材料檢測到濃度為10?11M的R6G的，并可以在30分鐘內利用紫外線輻射將待檢測產物催化降解，然后100％恢復拉曼活性，具有顯著的增強性。

技術領域

本發明屬于分子信號檢測領域，具體涉及一種具有超靈敏、可重復探測性的三維多孔ZnO/Ag復合拉曼活性襯底的制備方法。

技術背景

在過去的幾十年里，由于其靈敏度高、響應快、表面增強拉曼散射(SERS)，作為一個強大的光譜技術，已廣泛應用于化工、制藥、生物機械傳感。劉，等人采用水熱法制備了一種鍍金的二氧化鈦納米管陣列基板，襯底顯示出了對R6G極好的檢測靈敏度，最低可檢測濃度(LDC)為10^-10M；為了降低成本人們用銀代替金，制備出Ag覆蓋的ZnO納米陣列，黃的小組通過調整納米棒和金屬納米顆粒(NPs)之間的間隔，進一步改進了R6G的LDC到10^-11M；卡姆登等人將多孔Ag/Ag_xO薄膜作為SERS活性基底，并獲得了對許多有機物的顯著的可檢測性，如苯甲酸、4-硝基酚、2-巰基乙烷磺酸鹽。

CN103451652A提供了一種銀納米粒子包覆氧化鋅納米管襯底的制備方法本發明涉及一種銀納米粒子包覆氧化鋅納米管襯底的制備方法，該方法采用化學法與磁控濺射法結合的方法，用Zn(OOCCH₃)₂·2H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、KCl、無水乙醇、六次甲基四胺和銀靶為原料，成功制備了銀納米粒子包覆的氧化鋅納米管襯底。

現有拉曼增強活性襯底大多是在金屬氧化物納米管上負載貴金屬，雖然制備的襯底具有很好的靈敏度，然而其制備方法過于復雜或昂貴，因而不適合于實際的應用。因此，開發一種具有強大的增強因子(EF)且原料易得和工藝簡單，具有良好的穩定性和出色的重復性的高品質的SERS活性基底十分必要。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種新的拉曼增強活性襯底的制備方法。

本發明的目的之一在于提供一種原料易得、工藝簡單，適用于工業化生產的三維超靈敏可擦寫拉曼增強活性襯底的制備方法。

本發明的目的之二在于提供一種靈敏度高、響應快，具有良好穩定性和出色重復性的三維超靈敏可擦寫拉曼活性襯底。

為實現上述技術目的，具體地，本發明涉及以下技術方案：

一種三維超靈敏可擦寫拉曼活性襯底的制備方法，包括以下步驟：

(1)將乙基纖維素溶于適量乙醇中，得溶膠A；

(2)將氧化鋅粉末和松油醇分散于適量乙醇中，再向得到的溶液加入適量溶膠A，加熱下強力攪拌使乙醇蒸發得氧化鋅漿料；

(3)將步驟(2)得到的氧化鋅漿料滴加到玻璃基板上，刮膜后放置于高溫環境中；

(4)向冷卻后的玻璃基片滴加銀顆粒分散液，干燥后得到三維多孔的ZnO/Ag拉曼增強活性襯底。

進一步地，步驟(1)中乙基纖維素與乙醇的質量比為1:6.3。

進一步地，步驟(2)中氧化鋅與松油醇的質量比為1:(2-3)。

優選地，步驟(2)中氧化鋅與松油醇的質量比為1:2.1。

進一步地，步驟(2)中氧化鋅與溶膠A的質量比為1:(6-7)。