[發明專利]一種超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法及應用

有效

• 申請號: 202010413729.7
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111579543B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 林杰;吳愛國
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波工業技術研究院慈溪生物醫學工程研究所;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

本發明公開了一種超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法及應用，將待檢測物質吸附在表面增強拉曼光譜基底上，在0.1～287K條件下，對所述待檢測物質進行激光拉曼光譜測試；其中，所述表面增強拉曼光譜基底為半導體納米粒子；所述半導體納米粒子包括金屬氧化物納米粒子，所述金屬氧化物納米粒子具有表面缺陷。本發明的方法具有很好的普適性，且具有很高SERS檢測靈敏度。

技術領域

本申請涉及一種超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法及應用，屬于材料光譜技術領域。

背景技術

隨著納米材料科學與技術在材料領域取得巨大進步，各種依賴于納米材料科學的應用技術也隨之高速發展。眾所周知，納米材料的尺寸和形貌對其自身的物理化學性質具有重要的影響。因此，通過合成方法制備出具有不同形貌的新穎納米材料，進而改善和提高材料對應的光、熱、電學性能，一直是研究者們關注的熱點。近年來，金屬氧化物納米材料因其獨特的性質，在光學領域中顯示出巨大的應用潛力，如表面增強拉曼(SERS)領域。

通過不同的化學方法和技術可以合成出具有不同形貌的半導體納米材料，應用于SERS領域，半導體材料由于其在SERS領域獨特的優勢，如生物兼容性好、對目標分子有選擇性增強性能以及光譜穩定性好等特點引起了研究者的廣泛興趣。但是金屬氧化物納米材料作為SERS基底有一個最大的缺點，就是其產生的增強因子較弱，嚴重制約了金屬氧化物納米材料在SERS領域的應用與發展。因此很多方法策略被提出以提高金屬氧化物納米材料的SERS的增強因子。比如通過表面元素摻雜的方法，有效提高了晶體半導體材料的增強因子。近年來，也有通過非晶化的手段，非晶半導體材料表面對電子較弱的束縛力，有助于提升金屬氧化物納米材料與目標檢測物的光致電荷轉移轉移效應，從而實現高增強因子。然而上述方法都是基于化學合成法，能否通過簡單的物理方法提升金屬氧化物的SERS性能，比如通過改變測試溫度的方法。

綜上所述，本領域急需開發一種簡單、方便且安全可行的提升金屬氧化物納米粒子SERS性能的方法。

發明內容

根據本申請的第一方面，提供了一種超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法，該方法具有很高SERS檢測靈敏度，且簡單、簡化、成本低、安全可行。

本申請的第一方面，提供了一種超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法，將待檢測物質吸附在表面增強拉曼光譜基底上，在0.1～287K條件下，對所述待檢測物質進行激光拉曼光譜測試；

其中，所述表面增強拉曼光譜基底為半導體納米粒子；

所述半導體納米粒子包括金屬氧化物納米粒子，所述金屬氧化物納米粒子具有表面缺陷。

可選地，本申請中的超低溫增強拉曼光譜信號的檢測方法中的超低溫指的是0.1～287K。

可選地，所述超低溫上限獨立地選自287K、277K、267K、257K、247K、237K、227K、217K、207K、197K、187K、177K、167K、157K、147K、137K、127K、117K、107K、97K、87K、77K、67K、57K、47K、37K、27K、17K、7K、1K、0.5K，下限獨立地選自0.1K、277K、267K、257K、247K、237K、227K、217K、207K、197K、187K、177K、167K、157K、147K、137K、127K、117K、107K、97K、87K、77K、67K、57K、47K、37K、27K、17K、7K、1K、0.5K。

可選地，所述表面缺陷包括陽離子缺陷和陰離子缺陷。

可選地，所述金屬氧化物納米粒子選自過渡金屬氧化物納米粒子中的任一種；

所述過渡金屬氧化物納米粒子為晶體狀。