[发明专利]金三角凹坑阵列材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种金三角凹坑阵列材料及其制备方法和用途。材料由覆于亲水衬底上的金微米三角凹坑阵列组成，其中，构成阵列的凹坑为六方有序排列，且其三角的任一边均与其它凹坑的一边平行，凹坑间为紧密链接的聚苯乙烯胶体微球，凹坑的坑边和坑底均由粒径为15‑50nm的金纳米颗粒构成；方法为先将聚苯乙烯胶体微球置于亲水衬底上形成单层胶体晶体模板后，对其加热，得到其上的相邻微球紧密链接的单层胶体晶体模板，再于其表面溅射金膜后，置于碱溶液中浸泡至由表面覆有金膜的相邻微球紧密链接的微球组成的薄膜从亲水衬底上脱落，之后，将薄膜的覆有金膜的一面覆于亲水衬底上，制得目的产物。它可作为SERS活性基底，测量其上附着的痕量噻菌灵或福美双。

技术领域

本发明涉及一种阵列材料及制备方法和用途，尤其是一种金三角凹坑阵列材料及其制备方法和用途。

背景技术

具有较强的表面增强拉曼散射(SERS)活性的金纳米结构具有化学性质稳定和抗氧化等优点，在SERS方面具有重要的应用。对于SERS检测来说，要求金纳米结构SERS基底的结构和形貌在大面积范围内均匀一致，以保证其SERS光谱的均匀一致性和检测结果的可重复性。为此，近十几年来，人们制备了大量不同种类的金纳米结构SERS基底，如题为“Inverted Size-Dependence of Surface-Enhanced Raman Scattering on GoldNanohole and Nanodisk Arrays”，Nano Lett.，2008，8，1923-1928(“金纳米孔洞和纳米盘阵列在表面增强拉曼散射方面表现出相反的尺寸依赖关系”，《纳米快报》2008年第8卷第1923-1928页)的文章。该文中提及的金纳米结构SERS基底分别为金纳米孔洞阵列和纳米盘阵列；制备方法均利用电子束刻蚀和蒸发金等技术来获得产物。这种产物虽可用作表面增强拉曼散射的活性基底，却存在着因制备大面积的金纳米孔洞阵列或金纳米盘阵列时，电子束刻蚀的成本较高，且制作不够简便之不足而大大地限制了其应用的领域和范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种便于制作的用于表面增强拉曼散射活性基底的金三角凹坑阵列材料。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述金三角凹坑阵列材料的制备方法。

本发明要解决的又一个技术问题为提供一种上述金三角凹坑阵列材料的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为，金三角凹坑阵列材料由附于衬底上的金阵列组成，特别是：

所述衬底为亲水衬底；

所述金阵列为金微米三角凹坑阵列；

所述组成金微米三角凹坑阵列的金微米三角凹坑为六方有序排列，且其三角的任一边均与其它三角凹坑的一边平行，金微米三角凹坑间为紧密链接的球直径为1.8-2.2μm的聚苯乙烯胶体微球；

所述金微米三角凹坑的坑边长为0.6-1μm、坑深为0.4-1.2μm；

所述金微米三角凹坑的坑边和坑底均由金纳米颗粒构成；

所述金纳米颗粒的粒径为15-50nm。

作为金三角凹坑阵列材料的进一步改进：

优选地，亲水衬底为硅片衬底，或玻璃衬底，或金属片衬底。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为，上述金三角凹坑阵列材料的制备方法包括镀金法，特别是主要步骤如下：

步骤1，先将聚苯乙烯胶体微球置于亲水衬底上形成单层胶体晶体模板，再将单层胶体晶体模板置于110-120℃下加热10-20min，得到其上的相邻微球紧密链接的单层胶体晶体模板；