[發(fā)明專利]一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911124186.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110849864A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王璐;王作斌;董莉彤;李理;張景然;翁占坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65;B82Y15/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底，其特征在于：所述核殼結(jié)構(gòu)納米粒子由球狀金(Au)粒子的殼層以及磁性鎳(Ni)粒子的核層構(gòu)成，該圖案化的Ni@Au核殼結(jié)構(gòu)納米粒子作為SERS(表面增強(qiáng)拉曼光譜)活性基底。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底，其特征在于：所述Au粒子殼層的厚度為1-100nm，Ni粒子核層的厚度范圍是為1-100nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底，其特征在于：根據(jù)核殼結(jié)構(gòu)粒子中Au和Ni材料的體積比例，表述為Ni_1-100@Au_1-100。

4.一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)直接激光干涉燒蝕制備微米圖案化的納米結(jié)構(gòu)硅基底：利用波長(zhǎng)為1064nm的激光器搭建激光干涉系統(tǒng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)使干涉光形成的周期性微米圖案，調(diào)節(jié)干涉能量密度為300-500mJ/cm²干涉光在硅基底表面燒蝕形成周期性圖案化的納米結(jié)構(gòu)，圖案周期為5-10μm可控；

(2)沉積金鎳雙層金屬膜：將總厚度范圍為5-30nm的金鎳雙層膜濺射沉積在燒蝕后的硅基底上，其中金膜作為頂層；金膜和鎳膜的厚度比根據(jù)所需納米粒子成份比例確定，其中金的厚度范圍為5-30nm，鎳的厚度范圍為5-30nm；

(3)退火金鎳雙層金屬膜：將步驟(2)得到的沉積雙層金屬膜后的硅基底真空退火，退火溫度為950攝氏度，退火時(shí)間為1-10分鐘，自然冷卻后得到附著在硅基底上的圖案化Ni@Au核殼結(jié)構(gòu)納米粒子，即為所制備的SERS活性基底。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底制備方法，其特征在于：所述的圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的圖案與激光干涉光場(chǎng)圖案一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底制備方法，其特征在于：所述的Ni@Au核殼結(jié)構(gòu)中金鎳材料的成分比例可通過(guò)步驟(2)中金鎳兩種材料膜厚比例調(diào)控。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圖案化核殼結(jié)構(gòu)納米粒子SERS活性基底制備方法，其特征在于：所述Ni@Au核殼結(jié)構(gòu)納米粒子具有磁性，且Au殼層厚度以及相應(yīng)的拉曼增強(qiáng)因子可調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基底SERS性能調(diào)控。