[发明专利]一种基于Au@Ag核壳纳米粒子负载硅纳米线阵列及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种基于Au@Ag核壳纳米粒子负载硅纳米线阵列，其特征在于：其为负载Au@Ag核壳纳米粒子的硅纳米线阵列。

2.根据权利要求1所述的硅纳米线阵列，其特征在于：所述硅纳米线阵列的纳米线直径200～400nm，间距200～600nm；所述Au@Ag核壳纳米粒子粒径为25～35nm。

3.根据权利要求1或2所述硅纳米线阵列，其特征在于：所述硅纳米线阵列采用金属辅助化学刻蚀法制备，优选地，按照如下方法制备：

a.将硅片用丙酮、水进行超声清洗，放入浓硫酸与双氧水的混合溶液中进一步清洗，最后用超纯水清洗得到干净的硅片；

优选地，所述硅片为单面抛光方形硅片，大小为0.8cm*0.8cm，P/N型，电阻率为0.01～0.02Ω.cm；所述双氧水浓度为30％，浓硫酸与双氧水体积比为3:1；

b.将步骤a清洗干净的硅片注入氢氟酸水溶液中浸泡1～5分钟，在硅片表面形成硅-氢键(Si-H)；

优选地，所述氢氟酸水溶液浓度为1～10％；

c.将步骤b处理的硅片浸泡至含硝酸银和氢氟酸混合溶液中反应1～5分钟，使硅片表面沉积一层银纳米粒子，然后用超纯水洗去硅片表面残留的银离子；

其中，所述硝酸银与氢氟酸混合溶液中硝酸银浓度为1～10mM，氢氟酸浓度为1～20％；

d.将步骤c表面沉积银纳米粒子的硅片浸入氢氟酸与双氧水混合液中，于室温下避光刻蚀0.5～5h，再将刻蚀后的硅片浸泡至稀硝酸中使银纳米粒子溶解，然后用超纯水洗涤得到硅纳米线阵列；

其中，所述氢氟酸与双氧水混合液中氢氟酸浓度为1～20％，双氧水浓度为0.1～0.9％；所述稀硝酸浓度为5～50％。

4.根据权利要求1或2所述硅纳米线阵列，其特征在于：所述Au@Ag核壳纳米粒子按照如下方法制备：

A.取粒径为15～25nm的金纳米种子；优选地，所述金纳米种子采用柠檬酸三钠还原氯金酸制备；其中，所述柠檬酸三钠浓度为0.1～2％；所述氯金酸浓度为0.1～1mM；

B.向步骤A的金纳米种子中加入硝酸银，混匀后加入抗坏血酸和氨水，在碱性条件下，抗坏血酸将硝酸银还原，在金纳米种子表面生成银纳米壳，即得Au@Ag核壳纳米粒子；

其中，所述硝酸银浓度为0.1～1mM；所述抗坏血酸浓度为0.1～1mM；所述氨水浓度为0.1～1％。

5.根据权利要求1或2所述硅纳米线阵列，其特征在于：所述基于Au@Ag核壳纳米粒子负载硅纳米线阵列按照如下方法制备：

①将硅纳米线阵列氨基化，优选地：将硅纳米线阵列置于浓硫酸与双氧水的混合溶液中，加热至90℃反应25～40分钟，使硅纳米线阵列表面羟基化，经超纯水和无水乙醇洗涤，氮气吹干后置入含3-氨基丙基三甲氧基硅烷的乙醇和乙酸混合液中，反应0.5～3小时得到表面氨基化的硅纳米线阵列；

其中，所述乙醇和乙酸混合液中乙醇和乙酸的体积比为5:2；所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷的浓度为0.1～2％；

②将表面氨基化的硅纳米线阵列置于Au@Ag核壳纳米粒子溶液中，浸泡，优选地：将氨基化的硅纳米线阵列置于置于Au@Ag核壳纳米粒子溶液中浸泡12小时，使Au@Ag核壳纳米粒子通过Ag-N键结合至硅纳米线阵列，用超纯水洗涤除去未结合的Au@Ag核壳纳米粒子即得到负载Au@Ag核壳纳米粒子的硅纳米线阵列。