[發明專利]金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810555708.1
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108802004B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王永;張敏;徐凱;吳長宇;李菁菁;韓翠平;莊銀蘋
• 申請（專利權）人: 徐州醫科大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 賈允;肖丁

1.一種金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：以導電玻璃為載體，在其表面生長二氧化鈦納米柱陣列，獲得負載二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃；然后將負載二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃浸泡在含金離子的混合溶液中進行水熱反應沉積金納米線，反應結束后用去離子水清洗并干燥，制得金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料；

所述含金離子的混合溶液的制備過程如下：

將甲醇和濃度為20～25mmol/L的氯金酸溶液混合于去離子水中得到混合溶液，所述甲醇:氯金酸溶液:去離子水的體積比為1:(0.2～1.2):(20～30)，然后向所述混合溶液中滴加濃度為0.01～0.1mol/L的氫氧化鈉溶液至混合溶液的pH值為4.5～6.0，即得所述含金離子的混合溶液；

所述金納米線呈網狀結構沉積于所述二氧化鈦納米柱陣列的頂部。

2.根據權利要求1所述的金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括：

S1、將FTO導電玻璃置入鹽酸和鈦源的混合溶液中進行水熱反應，得到負載二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃；

S2、對負載二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃進行煅燒處理，獲得負載規整晶體相二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃；

S3、向反應釜的聚四氟乙烯內襯中加入含金離子的混合溶液，將煅燒后的負載規整晶體相二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃浸入到混合液中進行水熱反應，產品經清洗、干燥即得金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料。

3.根據權利要求2所述金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述二氧化鈦納米柱陣列膜的制備過程包括：

S11、將預定尺寸的FTO導電玻璃依次在丙酮和去離子水中超聲清洗，晾干備用；

S12、將質量濃度為36-38％的濃鹽酸與去離子水按照體積比為1:1混合，然后加入鈦源，所述鈦源與所述濃鹽酸的體積比為1:25～1:60，攪拌混勻即得所述鹽酸和鈦源的混合溶液；

S13、將FTO導電玻璃置入鹽酸和鈦源的混合溶液中，在150～200℃下反應4～20h，反應得到的產品用去離子水沖洗去除表面殘留的反應液后干燥，得到負載二氧化鈦納米柱陣列膜的導電玻璃。

4.根據權利要求2或3所述的金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，所述鈦源為鈦酸丁酯、鈦酸乙酯、鈦酸異丙酯和四氯化鈦中的任意一種。

5.根據權利要求2所述金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中的煅燒處理具體包括：

在程控高溫爐中，以3～10℃/min的升溫速率升溫至250～300℃，并在250～300℃下恒溫10～15min，然后以3～10℃/min的升溫速率升溫至400～600℃，并在400～600℃下恒溫煅燒1～3h，然后控制降溫。

6.根據權利要求2所述金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述水熱反應的過程如下：

將導電玻璃負載規整晶體相二氧化鈦納米柱陣列膜的一面朝上浸入到權利要求5所述含金離子的混合溶液中，緩慢攪拌1h，然后于100～140℃下水熱反應0.5～2h，反應結束后，用去離子水清洗并于35～45℃下真空干燥2～3h，制得金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料。

7.一種金納米線修飾的二氧化鈦納米柱陣列SERS基底材料，其特征在于：其采用權利要求1～6任一項所述的方法制得，所述基底材料包括FTO導電玻璃、負載到FTO導電玻璃的二氧化鈦納米柱陣列膜及沉積于二氧化鈦納米柱陣列膜表面的金納米線。