[發明專利]一種基于新型復合材料的SERS基底及其制備方法

在審

• 申請號: 202111283845.2
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114082410A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 譚智恒;梁曉燕;譚日新;鄧俊杰;何巧兒
• 申請（專利權）人: 佛山市高明佛水供水有限公司
• 主分類號: B01J20/281
• 分類號: B01J20/281;B01J20/30;G01N21/65
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 辜丹蕓;林玉芳

本發明公開了一種基于新型復合材料的SERS基底的制備方法，包括以下步驟：S1：合成核殼結構的Au@Ag NPs；S2：合成Ag NPs；S3：合成Ag NPs@CoNi?LDH；S4：合成AgNPs@CoNi?LDH@GO：將步驟S3制得的Ag NPs@CoNi?LDH分散于乙醇中，加入2mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后將混合溶液置于60℃水浴加熱并劇烈攪拌2h，離心收集沉淀并用乙醇洗滌，再重新分散于乙醇中，即得Ag NPs@CoNi?LDH@GO的乙醇分散液；S5：制備SERS基底：在模具滴涂步驟S1制得的Au@Ag NPs的乙醇分散液，風干后滴涂一層步驟S4制得的Ag NPs@CoNi?LDH@GO的乙醇分散液，待自然風干后取下模具，即得SERS基底。該制備方法制得的SERS基底吸附能力強，可用于甲硫醚和2,4?二叔丁基苯酚的同時快速檢測。

技術領域

本發明屬于異味物質檢測領域，具體涉及一種基于新型復合材料的SERS基底及其制備方法。

背景技術

嗅味是全球淡水湖泊中普遍存在的問題，解決水體中難聞的味覺和氣味問題是全球都在關注和努力實現的重要議題。在眾多嗅味物質中，土臭素和2-甲基異冰片是被最為廣泛研究的對象。β-環檸檬醛、苯酚類物質和硫醚類物質等揮發性有機物近年來也受到越來越多的關注。這些化學物質在目前的檢測手段主要有訓練有素的分析人員的感官評估法、氣相色譜與質譜聯用(GC-MS)等方法。感官評估法需要提前投入大量時間和精力來培養專門人員，且不同分析人員在進行嗅味評估時帶有主觀差異性，準確度較低；GC/MS聯用法選擇性好且準確度高，但極其耗時，且需要繁瑣的樣品預處理過程。因此，為了實現對異味物質高效、快速的檢測，有必要使用新的檢測手段。

SERS技術是一種較新的快速檢測方法。當分析物被吸附在具有粗糙表面的納米級貴金屬表面時，其表面的拉曼散射信號會得到大幅度增強。不同形態與組成的拉曼基底會表現出不同的SERS性能，從而影響SERS的檢測能力。納米金與納米銀是貴金屬中最為常用的拉曼基底材料，前者更易合成與控制形貌，后者的拉曼靈敏性更強。

異味物質作為易揮發的有機物質，在被貴金屬基底吸附的同時，由于體系是開放，容易從材料表面脫落逃逸，使得分析物信號強度低。因此，需要開發一種具有強吸附能力和保留能力的納米材料，以實現對異味物質更高效的富集。

雙金屬氫氧化物(LDH)屬于金屬有機框架(MOF)的一種衍生物。它在保持MOF在耐高溫、易吸附等方面的優異性能的同時又具有獨特的片層籠狀結構，可以在吸附易揮發有機物的同時增加有機物溢出的路徑阻礙，從而更好的保存易揮發有機物。一些研究者將其與納米碳材料進行復合，已達到對有機物的更高效富集。例如Mina等人合成了CoZnAl-層狀雙氫氧化物/氧化石墨烯復合材料，用于亞甲基藍的去除。

發明內容

本發明的一個目的是針對以上要解決的技術問題，提供一種基于新型復合材料的SERS基底的制備方法，以實現對水中甲硫醚和2,4-二叔丁基苯酚的快速同時檢測。

為了實現以上發明目的，本發明提供了一種基于新型復合材料的SERS基底的制備方法，包括以下步驟：

S1：合成核殼結構的Au@Ag NPs；

S2：合成Ag NPs；

S3：合成Ag NPs@CoNi-LDH：合成Ag NPs@ZIF-67，然后將其分散在乙醇中，加入Ni(NO₃)₂·6H₂O，將混合溶液置于85℃水浴加熱攪拌1h，直至溶液呈綠色，離心收集沉淀并在50℃下干燥12h，得到產物Ag NPs@CoNi-LDH；

S4：合成Ag NPs@CoNi-LDH@GO：將步驟S3制得的Ag NPs@CoNi-LDH分散于乙醇中，加入2mg/mL的氧化石墨烯分散液，然后將混合溶液置于60℃水浴加熱并劇烈攪拌2h，離心收集沉淀并用乙醇洗滌，再重新分散于乙醇中，即得Ag NPs@CoNi-LDH@GO的乙醇分散液；