[發明專利]一種溴化銀納米線的SERS襯底及其制備方法

有效

• 申請號: 201811327720.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109520992B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 盧明輝;馮元會;顏學俊;潘佳慧;徐曉東;寧興海;陳延峰
• 申請（專利權）人: 南京光聲超構材料研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

本發明公開了一種溴化銀納米線的SERS襯底及其制備方法。該SERS襯底包括基底、銀膜和溴化銀納米線，其中，銀膜位于基底上，溴化銀納米線位于銀膜上。具體的制備方法為：(1)采用磁控濺射的方法，在基底上濺射一層銀膜；(2)采用原位氧化銀膜的方法，將步驟(1)得到的銀膜浸在由50mM/L九水硝酸鐵、40mM/L溴化鈉和50mM/L聚乙烯吡咯烷酮組成的1mL混合溶液中反應一定的時間，所得產物即為所述溴化銀納米線的SERS襯底。本發明的SERS襯底可產生均勻、強度高和穩定性好的SERS信號。

技術領域

本發明屬于納米材料的技術領域，具體涉及一種基于溴化銀納米線的SERS襯底及其制備方法。

背景技術

拉曼光譜是一種非接觸無損檢測的分析技術，可以對樣品的化學結構、晶相和分子相互作用進行分析。但是，拉曼光譜信號強度非常弱，限制了它的應用范圍。表面增強拉曼散射(SERS)技術克服了拉曼光譜信號微弱的缺點，能夠極大地放大位于等離子金屬納米結構表面分析物的拉曼信號，且具有高靈敏度和無損檢測的優勢。因此，該技術在化學、生物、環境等領域具有廣泛的應用前景。

SERS基底多采用貴金屬納米粗糙表面或納米結構，以增強拉曼散射信號的強度，這極大地限制了SERS技術的應用。近年來，隨著對納米材料的不斷深入研究，金屬氧化物、鹵化銀、半導體以及它們的混合結構SERS特性的研究成為SERS的一個重要分支。其中，由于貴金屬納米粒子的等離子效應和優異的傳導性，使得貴金屬和半導體材料的混合納米結構的界面處產生強烈的電荷轉移和電磁場，結果表明這些納米結構具有優異的SERS活性，可應用于多種分子的高靈敏度檢測。

發明內容

為此，本發明提供一種溴化銀納米線的SERS襯底，具有較高的SERS性能。本發明的另外一個目的是提供一種該襯底的制備方法。

本發明的襯底采用的技術方案為：

一種溴化銀納米線的SERS襯底，包括基底、銀膜和溴化銀納米線，其中，銀膜位于基底上，溴化銀納米線位于所述銀膜上。

優選地，所述銀膜的厚度為100～400nm。

優選地，所述溴化銀納米線的長度為0.6～6μm，直徑為30～150nm。

優選地，所述基底為單面拋光的硅片，硅片采用單晶硅硅片或多晶硅硅片。

本發明一種溴化銀納米線的SERS襯底的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備銀膜：采用磁控濺射的方法，在基底上濺射一層厚度為100～400nm的銀膜；

(2)制備溴化銀納米線：采用原位氧化銀膜的方法，將步驟(1)得到的銀膜浸在由50mM/L九水硝酸鐵、40mM/L溴化鈉和50mM/L聚乙烯吡咯烷酮組成的1mL混合溶液中反應0.5～8h，所得產物即為所述溴化銀納米線的SERS襯底。

本發明針對現有SERS襯底不均勻、不穩定的缺點，提供一種貴金屬銀與半導體溴化銀納米混合結構的SERS襯底以及原位氧化銀膜的制備方法。貴金屬銀納米粒子的等離子效應和優異的傳導性，使得半導體材料溴化銀在可見光下能夠穩定存在，同時貴金屬銀與半導體的界面處有強烈的電荷轉移(化學增強)和電磁場(物理增強)的產生，有利于襯底產生均勻、強度高和穩定性好的SERS信號。

附圖說明

圖1為實施例1得到的Ag-AgBr結構反應0.5h的掃描電子顯微鏡照片。

圖2為實施例2得到的Ag-AgBr結構反應1h的掃描電子顯微鏡照片。

圖3為實施例3得到的Ag-AgBr結構反應2h的掃描電子顯微鏡照片。

圖4為實施例4得到的Ag-AgBr結構反應4h的掃描電子顯微鏡照片。