[发明专利]一种制备表面增强拉曼基底的溶胶及方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料和拉曼检测领域，具体地，涉及一种制备表面增强拉曼基底的溶液和方法。

背景技术

一直以来利用简单的方法制备一种化学稳定、均一、增强性能高和可重复性的表面增强拉曼基底是一个巨大的挑战。等离子纳米结构的形状、尺寸和聚集状态等均会影响增强性能。吸附在纳米结构间隙（通常叫做热点）的分子的增强性能比吸附在孤立的纳米粒子表面的分子高几个数量级。为了获得更大的信号增强，增加表面增强拉曼基底纳米粒子的密度和减少纳米结构间隙的距离十分重要。随着纳米科学与技术的飞速发展，制备表面增强拉曼基底的方法也层出不穷，包括电子束刻蚀（EBL）（Kim J-H, Kang T, Yoo S M, et al. A well-ordered flower-like gold nanostructure for integrated sensors via surface-enhanced Raman scattering [J]. Nanotechnology, 2009, 20(23):1-6.）、纳米刻蚀（Mahajan S, Baumberg J J, Russell A E, et al. Reproducible SERRS from structured gold surfaces [J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, 9(45): 6016-6020.）、化学气相沉积（CVD）（Xu W, Ling X, Xiao J, et al. Surface enhanced Raman spectroscopy on a flat graphene surface [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(24): 9281-9286.）等。EBL可以很好地控制纳米结构形成的形貌和尺寸，但是由于刻蚀成本高，很难用于实际工作中。纳米刻蚀可以获得均一和大尺度的纳米结构，但是制备过程相当复杂。CVD是制备纳米粒子薄膜的一种简单方法，但是膜层不均匀。即使是近期提出的针尖增强拉曼技术（TERS）也只能提供相对比较弱的拉曼散射信号，且局限于散射截面比较大分子，这种技术利用纳米级金的针尖充当近场探测的通道，使拉曼信号增强（Pettinger B, Ren B, Picardi G, et al. Nanoscale probing of adsorbed species by tip-enhanced Raman spectroscopy [J]. Phys Rev Lett 2004, 92：096101-096104.）。利用基于纳米级的作用力如范德华力、静电相互作用，纳米粒子的二维自组装方法广泛应用于表面增强拉曼基底的制备过程中。纳米球、纳米线、纳米管、纳米盘和纳米棒均能通过自组装的方法沉积到衬底表面。然而，自组装方法通常需要对衬底表面进行复杂地预处理或者用特殊的表面修饰（Muniz-Miranda M, Pergolese B, Bigotto A, et al. Stable and efficient silver substrates for SERS spectroscopy [J]. Journal of colloid and interface science, 2007, 314(2): 540-544.），使制备过程变得复杂。利用简单方法制备表面增强拉曼基底基底仍然具有很大的挑战。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中制备成本高、过程复杂繁琐、重复性差、增强因子不高的缺陷，提供一种简单、快速、便宜、易制备的表面增强拉基底的制备方法。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种制备表面增强拉曼基底的溶胶，组成为：

硝酸银（AgNO₃）溶胶， 100 mL；

0.1 M抗坏血酸（AA）:0.2-40 mL。

所述硝酸银（AgNO₃）溶胶采用下列组分配制而成：

硝酸银（AgNO₃）:9-18 mg /100 mL，

1 wt% 柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇）:1-3 mL/100 mL。

所述硝酸银（AgNO₃）溶胶在4℃条件下避光保存。