[發明專利]基于TiO2

有效

• 申請號: 201810854151.1
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109112601B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張茂峰;陳吞
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;C23C28/00;C23C18/42;C01G23/053;C01B32/198;G01N21/65;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 葉友偉

本發明涉及拉曼光譜分析領域領域，具體涉及一種基于TiO₂/Ag納米陣列光誘導增強拉曼基底的制備方法與應用，使用半導體貴金屬復合基底，利用半導體的光誘導性質來增強基底的SERS性能，同時利用半導體的光催化性質來降解探針分子從而實現基底的可重復利用率，此外在基底上復合一層石墨烯一是增進基底的重復性，二是增強基底SERS性能，三是實現了基底的可重復利用，三維多孔納米陣列結構在不增加總體面積的情況下擴大SERS活性基底的面積，此外激光激發和拉曼散射具有一定的穿透性深度，三維結構可以增加激光與樣品的相互作用的體積而不需要增加SERS基底的尺寸或者激光強度，本發明提高了SERS基底的靈敏度，為未來的生物檢測方面提供了很好的途徑。

技術領域

本發明涉及拉曼光譜分析領域領域，具體涉及一種基于TiO₂/Ag納米陣列光誘導增強拉曼基底的制備方法與應用。

背景技術

表面增強拉曼光譜簡稱(SERS)作為一種功能強大，用途廣泛的新型分析工具，由于其優越的靈敏性可以用來進行單分子檢測或者多分子的追蹤。SERS基底的制備一直是SERS的研究熱點，基底的材質選擇和表面形貌等因素可以明顯的影響光譜的信號強度和重復性，從而決定了SERS這種檢測方法在實際生活中的應用。制備SERS基底的主要原則是提高靈敏性、穩定性和重復性并且降低成本綠色環保。近年來，可重復循環使用的SERS基底是實驗人員一直追求的目標，從而在化學、物理和藥物等領域得到更廣泛的應用。拉曼光譜分析速度快，且對藥物具有指紋性，可以應用于分子結構研究，因此也可以用于藥用輔料的質量控制及現場快檢。

黃玉坤等應用表面增強曼光譜鑒別食品中的金黃色葡萄球菌，制備金納米溶膠作為增強基底，可在不同種病原菌類中鑒別出金黃色葡萄球菌，可用于臨床感染診斷及食品監管。拉曼光譜可以用來進行成分的鑒別，晶體結構的測定，晶體的結晶取向，溫度和應力的測量等，因此在化學領域也有很好的應用。半導體納米材料的SERS增強能力要弱于金屬基底，但半導體納米材料(如TiO₂和ZnO等)具有無毒、廉價、易得、化學穩定及生物相容等特點，而且在某些特殊條件(如長時間放置、低溫或高溫等條件)下仍然具有較強的SERS增強能力；并且，半導體納米材料是一類重要的無機功能材料，在許多領域(如太陽能電池、催化、光催化、傳感器、生物醫學材料等)中均具有重要的應用，因此基于半導體(特別是寬帶隙半導體納米材料)的SERS 研究正逐漸引起人們的廣泛關注。利用半導體復合基底的光催化性能從而實現了SERS基底的可重復性，篩選出性能優越的復合基底，進行污染物和殺蟲劑的超痕量檢測，獲得基底對有機污染物和殺蟲劑的最低檢測濃度。

表面增強拉曼光譜(SERS)技術是現如今世界上最有效的檢測單分子結構和多分子追蹤的手段之一。SERS檢測至今主要使用的是貴金屬(Au、Ag)作為檢測基底，具有很大的局限性而且造價昂貴，很難制備出循環性優秀的基底。本發明的目的是找到一個可以代替目前主流的貴金屬基底的基底，從而解決造價昂貴的問題，提高反復利用率，實現實際檢測的目的。利用半導體基底的SERS增強效應和光催化、光誘導等化學性質對現用的檢測基底進行改進。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術所存在的上述缺點，本發明提供了基于TiO₂/Ag納米陣列光誘導增強拉曼基底的制備方法與應用，該發明制備方法簡單，制備出了重復性好、均勻性好、靈敏度高的二維半導體復合貴金屬陣列和三維多孔納米結構基底。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種基于TiO₂/Ag納米陣列光誘導增強拉曼基底的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

一、陽極氧化法制備二氧化鈦納米陣列結構：