[发明专利]一种多区域表面增强拉曼散射基底的制备方法

说明书

本发明公开了一种多区域表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：(1)取或制备反应池，所述反应池包括底板和设置在所述底板上的围堰结构，所述底板包括金属氧化物层和设置在所述金属氧化物层上的保护层，未被所述保护层覆盖的金属氧化物层呈图案阵列；(2)在所述反应池中加入导电液体，连接电源进行电解；(3)除去保护层和围堰结构，形成金属纳米图案阵列层；(4)在所述金属纳米图案阵列层上制备金属层的任选步骤。本发明的制备方法生产成本低、操作过程简易、可大面积图案化生产且制备得到的拉曼散射基底具有较高的检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及拉曼散射基底领域，尤其是涉及一种多区域表面增强拉曼散射基底的制备方法。

背景技术

拉曼散射，1928年由印度科学家拉曼首先发现，由于其对分子和化学键振动峰的特异性，成为了一种功能强大的分子检测技术，而表面增强拉曼散射效应是指吸附在粗糙化金属表面的探针分子，由于局域表面等离子体激元被激发所引起的电磁增强，以及粗糙表面上吸附分子构成拉曼增强的活性点引起的化学增强，导致被吸附的分子的拉曼信号比普通拉曼散射信号大大增强的现象，又因其灵敏度高，检测速度快，被广泛应用于生物医药，环境检测，食品安全及国家安全等领域。

优良的表面增强拉曼散射基底是实现拉曼信号增强的前提，基底一般使用银、金、铜等贵金属作为粗糙的金属表面，而表面增强拉曼效应主要来源于粗糙金属表面上电磁场增强的热点。目前利用AAO模板法，刻蚀法，自组装法和喷墨打印法等技术，已研究制备出多种类型的表面增强拉曼散射基底，然而这些制备方法都有一定的局限性，制备过程繁琐、成本高、耗时、难以大面积生产且灵敏度有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种多区域表面增强拉曼散射基底的制备方法，生产成本低、操作过程简易、可大面积图案化生产且制备得到的拉曼散射基底具有较高的检测灵敏度。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种多区域表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：

(1)取或制备反应池，所述反应池包括底板和设置在所述底板上的围堰结构，所述底板包括基板、设置在所述基板上的金属氧化物层和设置在所述金属氧化物层上的保护层，未被所述保护层覆盖的金属氧化物层呈图案阵列；

(2)在所述反应池中加入导电液体，连接电源，进行电解使得未被所述保护层覆盖的金属氧化物层电解形成金属纳米颗粒；

(3)除去保护层和围堰结构，形成金属纳米图案阵列层；

(4)在所述金属纳米图案阵列层上制备金属层的任选步骤。若步骤(1)中的金属氧化物层为氧化金、氧化银或氧化铜，则经过步骤(1)-(3)后制备成的材料能够直接用作拉曼散射基底，不需要再进行制备金属层。

步骤(1)中未被所述保护层覆盖的金属氧化物层呈图案阵列，其中图案阵列是指以微结构图案重复排列形成阵列，微结构图案可以是规则图案诸如圆形、三角形、四边形、六边形、八边形等多边形结构，也可以是不规则图案。当微结构图案为规则的正多边形结构时，优选正多边形的边长尺寸大于等于1μm，更进一步地优选10μm～10cm。

优选地，步骤(1)中所述金属氧化物层的材料为铟锡氧化物、铝锌氧化物、氟锡氧化物、锌锡氧化物、氧化锌、氧化铁、氧化金、氧化银、氧化铜中的任一种。

优选地，步骤(2)中所述导电液体为去离子水、碱性溶液、酸性溶液、金属盐溶液、离子液体、液态金属中的至少一种。