[发明专利]一维硅纳米线诱导的银纳米链的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一维硅纳米线诱导的原位制备作为超灵敏SERS检测基底的银纳米链的制备方法。

背景技术

拉曼光谱信息丰富、对化学结构具有指纹识别效果，基于拉曼光谱的拉曼检测技术所需样品用量少、分析效率高并且不破坏样品，因此越来越受到广泛关注。

表面增强拉曼（Surface enhanced raman scattering,SERS）效应是指在特殊制备的一些金属表面或溶胶中（如粗糙的金、银或铜），加入待检测样品时，在激发区域内，样品表面或近表面处的磁场显著增强，导致被吸附的样品分子的拉曼散射强度大大增强的现象。目前，此技术已达到极高的灵敏度，甚至于单分子检测级别。其中，由于银纳米颗粒具有易于制备且增强效果突出的优势而被广为使用。理论模拟计算表明，若将银纳米颗粒进行组装，并使颗粒间距≤10nm时，可在颗粒间隙处形成“热点”，此时的表面增强拉曼信号最为明显。

目前高灵敏SERS技术的广泛应用受到衬底的限制，难于得到可重复的检测结果。这主要是因为目前普遍采用银纳米颗粒及其聚集体作为SERS衬底。这些衬底制备过程中是随机排布的，难于保证衬底形貌的重复性，而SERS又是高度地依赖于衬底形貌。另外，由于银纳米颗粒具有光致变形的性质，这有可能导致检测过程中形貌发生变化，从而影响SERS信号的真实性。

为了得到能够给出可重复信号的SERS衬底，有文献报道应用BL法、光刻排列法将金、银等材料制成结构有序的微结构（Andrea Tao,Franklin Kim,Christian Hess,Joshua Goldberger,Rongrui He,Yugang Sun,Younan Xia,Peidong Yang Nano Lett.,2003,3,9and Jesse Theiss,Prathamesh Pavaskar,Pierre M.Echternach,Richard E.Muller,Stephen B.Cronin,Nano Lett.,2010,10,2749）。但是这种方法得到的结构虽然具有重复性，但仍然不能克服银纳米颗粒不稳定，容易变形、团聚的困难。因此灵敏性及可重复性不好。此外，光刻技术所要求的设备复杂、样品制备速度慢、成本很高。也有文献报道通过表面修饰提高银纳米颗粒的稳定性（Ping Ji Huang,Lai-Kwan Chau,Tzyy Schiuan Yang,Li Lin Tay,Tai Tsung Lin,Adv.Funct.Mater.,2009,19,242），但是表面修饰会影响被检测物与银纳米颗粒的表面接触，降低检测灵敏性，同时在检测中可能会引入干扰峰。因此，寻找一种制备银纳米颗粒组装结构的方法，以制备稳定、高灵敏SERS检测的基底仍然是研究者们关注的焦点。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种一维硅纳米线诱导的银纳米链的制备方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种一维硅纳米线诱导的银纳米链的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)将硅纳米线分散于无水乙醇中形成硅纳米线分散液；

2)将含银离子及氢氟酸的刻蚀液进行预热；

3)将预热后的刻蚀液倒入分散液中并持续搅拌；

4)搅拌后，对混合液进行离心，收集沉淀，即得到银纳米链；

优选地，步骤1)所述硅纳米线的直径约为100-500nm。

优选地，步骤1)所述硅纳米线为除去表面氧化层的硅纳米线，所述分散指除去表面氧化层的硅纳米线完全分散于无水乙醇中；所述除去表面氧化层的硅纳米线指，将表面覆盖氧化层的硅纳米线浸泡于质量浓度为5%-10%的氢氟酸溶液中超声分散，放置20-30min后，离心分离，收集沉淀，并用去离子水、无水乙醇冲洗，收集得到的沉淀即为除去表面氧化层的硅纳米线；所述表面覆盖氧化层的硅纳米线是以锡粉作催化剂，热蒸发一氧化硅粉末制备得到的；或以硅片为原料，刻蚀法得到的。

优选地，步骤1）所述硅纳米线分散液中硅纳米线的含量为0.5-1mg/ml

优选地，步骤2)所述刻蚀液选自硝酸银溶液与氢氟酸溶液的混合溶液或醋酸银溶液与氢氟酸溶液的混合溶液，所述硝酸银溶液与氢氟酸溶液的混合溶液指指0.5-2mmol/L硝酸银溶液及3-6mol/L氢氟酸溶液的混合水溶液。