[發(fā)明專利]一種分離式超親/超疏水表面增強(qiáng)拉曼散射基底及其制備方法

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• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113433113A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興鐳納激光科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;C23C22/00;B23P15/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

1.一種分離式超親/超疏水表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其特征在于，所述分離式超親/超疏水表面增強(qiáng)拉曼散射基底包含超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底和超疏水帶孔模板；

所述超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底為下層過渡金屬基底，所述超疏水帶孔模板為上層金屬基底；

所述超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底和超疏水帶孔模板緊密貼合；

所述超疏水帶孔模板中，孔的直徑≥0.1mm，各個(gè)孔之間的距離≥2mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其特征在于，所述超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底的接觸角為0～3°；所述超疏水帶孔模板的接觸角≥160°，滾動(dòng)角≤5°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其特征在于，所述超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底的表面含有微納米結(jié)構(gòu)；所述微納米結(jié)構(gòu)包含微米坑陣列、納米帶和納米突起；所述微米坑陣列的周期為20～50μm，深度為3～20μm；所述納米帶和納米突起的直徑均為1～100nm；所述超疏水帶孔模板的表面含有微納米結(jié)構(gòu)，所述微納米結(jié)構(gòu)的周期為10～100μm，深度為20～90μm。

4.權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的分離式超親/超疏水表面增強(qiáng)拉曼散射基底的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

1)采用激光對過渡金屬進(jìn)行燒蝕輻照，得到超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底；

2)采用激光對金屬順次進(jìn)行打孔、燒蝕輻照，得到含有微納米結(jié)構(gòu)的金屬；

3)對步驟2)的金屬順次進(jìn)行氧化處理、氟化處理，得到超疏水帶孔模板；

4)將超親水表面增強(qiáng)拉曼散射基底和超疏水帶孔模板進(jìn)行裝夾，得到分離式超親/超疏水表面增強(qiáng)拉曼散射基底。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)中，所述激光為飛秒激光、皮秒激光或納秒激光；所述燒蝕輻照完成后對過渡金屬或金屬進(jìn)行淋洗、干燥處理；步驟1)所述過渡金屬為金、銀或銅；步驟2)和3)所述金屬為銅、鋁或不銹鋼。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟1)所述激光為高能密度脈沖激光，所述激光的功率為5～40W，點(diǎn)掃時(shí)間為0.05～10ms；步驟2)所述打孔和燒蝕輻照的過程中，激光的功率為5～40W；所述打孔的掃描速度為1～100mm/s；所述燒蝕輻照的掃描速度為10～1500mm/s，掃描間距≥10μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述氧化處理為金屬順次在硫酸溶液中、氫氧化鈉溶液和過硫酸銨溶液的混合液中浸泡；在硫酸溶液中浸泡的時(shí)間為3～15min，在氫氧化鈉溶液和過硫酸銨溶液的混合液中浸泡的溫度為50～100℃，時(shí)間為0.5～1h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述硫酸溶液中，濃硫酸與水的體積比為1～3：100，所述濃硫酸的質(zhì)量濃度為90～95％；所述混合液中，氫氧化鈉溶液和過硫酸銨溶液的體積比為1～2:1～2，氫氧化鈉溶液的濃度為2～3mol/L，過硫酸銨溶液的濃度為0.1～0.3mol/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述氟化處理的試劑為全氟癸基三甲氧基硅烷；所述氟化處理的溫度為50～150℃，時(shí)間為0.5～2h。