[发明专利]微型针尖状固相表面增强拉曼基底的制备方法及应用

说明书

本发明微型针尖状固相表面增强拉曼基底的制备方法，含有以下步骤：⑴制备具有孔洞结构和官能团修饰的碳纤维；⑵制备粘合体；⑶制备结合体；⑷制备电极；⑸制备微型针尖状固相表面增强拉曼基底；将所述微型针尖状固相表面增强拉曼基底与薄层色谱法联用，能对复杂体系中待测物，如食品中农药残留进行快速分离和分析。本发明的方法制备过程简单、易操作、制备的微型针尖状固相表面增强拉曼基底具有针尖状的宏观结构和优异的拉曼增强性能：拉曼散射增强因子达到10⁷，因尺寸微小，故取样方便、方式灵活，对目标损伤小，样品用量少、灵敏度高；且容易在其他设备中置入，容易与其他技术、如薄层色谱耦合，用于复杂体系中目标物的分离分析。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及微型针尖状固相表面增强拉曼基底的制备方法及其应用；所述应用侧重于将所述微型针尖状固相表面增强拉曼基底与薄层色谱法(TLC)相结合，用于混合体系待测物的分离和分析。

背景技术

表面增强拉曼(Surface enhancement Raman scattering，简称SERS)是在拉曼光谱的基础上衍生出来的一种新型的高灵敏光谱技术，它是在纳米金、银基底上产生的、通过其局域表面等离子共振而放大拉曼光谱信号。其中，表面增强拉曼基底是放大拉曼光谱信号的核心。因此，制备灵敏度高、形貌可控、取样方便、可循环使用的表面增强拉曼基底一直是拉曼光谱技术领域的热点。

表面增强拉曼基底有金银铜溶胶基底；有以金银铜为基础的固相基底。其中的溶胶基底制备简单，但是，其常规分散的纳米颗粒的增强效果很弱，通常需要添加电解质中和其表面电荷使纳米颗粒适度团聚才能产生较好的增强效果；而纳米颗粒的团聚是一个不可控的过程，因此溶胶基底不能长时间稳定，其稳定性和重复性不佳。为此，业内人员很关注固相基底的制备，力争用固相基底在稳定性、重复性和均匀性上取得突破。固相表面增强拉曼基底与溶胶基底一样，一般也是以及以金银两种贵金属为基础的。目前人们常用的制备固相表面增强拉曼基底的方法为：(1)对金银固体表面进行粗糙化；(2)对金银固体表面进行刻蚀；(3)将金银纳米颗粒固定到固体材料表面。这样做虽步骤清晰，但用这此制备方法获得的基底一般都尺寸较大，很难达到微米级别。而理想的固相表面增强拉曼基底需要具备高的活性、表面结构规整、形貌可控、达到微米级别等性能。

碳纤维具有良好的导电性，且具有尺寸小、对样品的需求量小、需要的金银量少，因而价格低廉，特别适合小样品如细胞、组织的分析。而且碳纤维电极及金纳米粒子修饰的碳纤维电极在电化学领域已有良好的应用。

薄层色谱法(TLC)是一种能够对混合物进行快速分离的色谱技术，因其具有简单、价廉、分离速度快的优点而被广泛应用。TLC为经典的分离分析方法具有很多优点，但将其用于定性鉴别时的检测手段就显得有些原始，且灵敏度低、稳定性差、定性分析能力差，还需要随行对照及添加显色剂。但是，将薄层色谱法与表面增强拉曼联用，将色谱板上每个点组分相对简单的长处与针尖SERS基底采样方便的长处结合起来，可提高光谱质量，还能排除其它物质的干扰，有利于准确地获得待测物的特征结构信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微型针尖状固相表面增强拉曼基底的制备方法，它能通过电化学还原的方法将树枝状纳米金沉积在几个微米的碳纤维表面，获得高活性的、具有大量热点的微型针尖状固相表面增强拉曼基底，所述基底具有针尖状的宏观结构，具有优异的SERS性能、且取样方便，灵敏度高；通过电化学氧化还可实现循环使用。本发明的第二目的是，提供所述微型针尖状固相表面增强拉曼基底新的应用：将所述微型针尖状固相表面增强拉曼基底与薄层色谱法(TLC)相结合，应用于复杂体系中待测物的快速分离和分析。

为实现上述目的，本发明的采用了以下技术方案。

一种微型针尖状固相表面增强拉曼基底的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

(1)制备具有孔洞结构和官能团修饰的碳纤维