[发明专利]一种基于高活性位点的定向表面增强拉曼光谱检测方法

说明书

本发明公开了一种基于高活性位点的定向表面增强拉曼光谱检测方法，包括选择一清洁的硅片或玻璃片作为SERS检测基片备用；合成具有SERS活性、粒径为10~60 nm的银纳米溶胶，离心后按照1:100~1:400进行浓缩；将待测物溶解成溶液；将氯化钠溶液、待测物溶液，以及浓缩的银纳米溶胶依次滴加在经步骤（1）处理后的衬底上混合；置于恒温恒湿的条件下干燥成膜；利用显微共聚焦拉曼光谱仪对衬底上的膜层样品进行SERS检测。本发明是在干态下进行的检测，拉曼激光更容易聚焦且不易受到空气流动等的干扰；氯化钠晶体在光学显微镜下可视，因而可有效锁定检测范围；并且样本可以重复多次检测。

技术领域

本发明涉及一种表面增强拉曼光谱（SERS）检测技术，具体涉及一种基于高活性位点的定向表面增强拉曼光谱检测方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)技术结合了拉曼光谱固有的特征，即能够提供分子的详细结构信息，同时由于纳米结构光学信号的放大，SERS可提供超高的检测灵敏度，甚至是单分子水平的检测。此外，SERS检测条件温和，操作简单、无需样品前处理、可实现实时原位快速检测。因此，SERS技术已经发展成为一种广泛应用于各个领域的分析检测手段。目前影响该技术检测效果的因素大致主要包括以下几个方面：(1)产生电磁场增强的SERS 活性基底，(2)待测物的分子结构，(3)待测物和SERS基底表面的亲和力。

柠檬酸钠还原法制备的银溶胶因其制备工艺简单且电磁场增强效果好，现已成为一种很常见的SERS基底材料。然而由柠檬酸钠还原法制备的银溶胶纳米颗粒的表面都会覆盖有柠檬酸根离子及其中间产物，若是待测物的SERS信号很弱，那么这些官能团的存在就会严重影响检测结果。为了减少影响，目前有研究采用极低浓度的卤素离子浸泡银溶胶，以达到清洁基底的目的；并且报道显示，卤素离子的存在可使银溶胶产生团簇，从而增强检测效果。但是上述方法通常都是在液态下进行的检测，不但焦点容易因外界环境发生晃动，而且检测体系不稳定，一个样品不能多次重复被测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足之处，提供一种操作简便、灵敏度高的基于高活性位点的定向表面增强拉曼光谱检测方法，在光学可视的条件下定向采集谱图以获取高灵敏的待测物信号。可对毒品、爆炸物、农药残留、添加剂等进行检测。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：利用高浓度氯化钠实现的高活性位点定向表面增强拉曼光谱检测方法。

一种基于高活性位点的定向表面增强拉曼光谱检测方法，其包括以下步骤：

（1）选择一清洁的硅片或玻璃片作为SERS检测基片备用；

（2）合成具有SERS活性、粒径为10~60 nm的银纳米溶胶，离心后按照1:100~1:400进行浓缩；

（3）将待测物溶解成溶液；

（4）将氯化钠溶液、待测物溶液，以及浓缩的银纳米溶胶依次滴加在经步骤（1）处理后的衬底上混合；

（5）置于恒温恒湿的条件下干燥成膜；

（6）利用显微共聚焦拉曼光谱仪对衬底上的膜层样品进行SERS检测。

进一步方案，所述步骤（1）中硅片或玻璃片先经超纯水洗涤，再经双氧水：浓硫酸=1:3的混合溶液浸泡，然后用大量的超纯水超声洗涤，最后氮气或氩气吹干所得。

进一步方案，所述步骤（2）中银纳米溶胶的合成方法为：在氮气氛围中把柠檬酸钠溶液加入到蒸馏水中，在煮沸条件下加入硝酸银溶液，冷却得到银纳米溶胶。

进一步方案，所述步骤（4）中氯化钠溶液的浓度为0.1~0.5 mol/L；所述氯化钠溶液、待测物溶液、浓缩的银纳米溶胶的体积比为2：2：1。