[实用新型]一种三维仿生SERS基底

说明书

本实用新型提出了一种三维仿生SERS基底，主要由生物基板、银纳米层组成，其中生物基板为蝉翅，在蝉翅的表面有均匀的纳米柱状阵列，通过脉冲激光沉积技术将银纳米颗粒沉积在蝉翅的表面，这些银纳米颗粒被均匀地沉积在纳米柱状结构表面以及纳米柱状结构之间的空隙中。这种基底灵敏度高，重现性好，制备过程简单，可将其应用于对三聚氰胺的直接检测，检测速度快，检测结果准确，克服了传统三聚氰胺检测方法检测周期长，检测过程复杂的不足，具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种三维仿生SERS基底，属于光谱分析检测技术领域。

背景技术

表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS）技术是一种具有超高灵敏度的振动光谱技术，它的图谱包含大量的化学信息，能够提供物质的结构和化学组成等信息；此外，SERS信号具有抗光漂白的特性，拉曼光谱峰宽度窄，仅为荧光的1/10-1/100，可适当延长检测时间获得更理想的信号。SERS技术在物质检测、分子识别、痕量分析、免疫识别、生物成像等领域得到了越来越广泛的应用。制备重现性好、灵敏度高的活性基底是推动SERS技术应用到物质检测领域的关键。根据基底结构进行分类，可将SERS基底可分为一维、二维和三维SERS基底，相较于一维和二维SERS基底，三维SERS基底重现性更优，且具有更高单位密度的“热点”，能够获得更理想的增强效果。

三聚氰胺（化学式C₃N₃（NH₂）₃）是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。它是一种白色晶体，微溶于水，几乎无味，对身体有害，是一种致癌物质，国家明令禁止将其作为食品添加剂。但是一些不法商家为提高蛋白质含量指标，将三聚氰胺添加到婴幼儿配方奶粉中，严重危害婴幼儿身体健康。目前，国际上通用的三聚氰胺检测方法有高效液相色谱法、液相色谱-质谱/质谱法、气相色谱-质谱联用法，但这些检测方法所用的仪器昂贵，对检测人员要求较高，检测前期需要对样本进行长时间的处理，操作过程复杂，难以实现对三聚氰胺的快速检测。

实用新型内容

为了制备增强效果更好的三维SERS基底，本实用新型的目的是提供一种三维仿生SERS基底，并将该基底应用于对婴幼儿配方奶粉中三聚氰胺的检测。

该实用新型所采用的技术方案是：主要由生物基板、银纳米层组成，所述生物基板表面有规则的纳米柱状阵列，所述银纳米层被均匀的沉积在纳米柱状结构的表面以及纳米柱状结构之间的空隙中。上述阵列结构均匀，可使基底表现出良好的信号重现性

优选方案，所述生物基板为蝉翅，其表面具有一定的疏水特性。

优选方案，所述的银纳米层为通过脉冲激光沉积（PLD）技术沉积在生物模板表面的银纳米颗粒，这些银纳米颗粒可大幅提升基底的增强效果。其中，脉冲激光沉积系统使用的脉冲激光器为准分子激光器，激光波长为248nm，激光的脉冲能量为110mJ，脉冲频率为5HZ，沉积系统为激光分子束外延系统（LMBE）。

优选方案，所述银纳米层的厚度通过沉积时间来确定。

优选方案，所述不同的沉积时间为15min，20min，25min，30min。

优选方案，所述规则的柱状阵列由若干均匀分布的纳米柱子组成，所述纳米柱子下粗上细，柱子与柱子之间有一定的间隙。

优选方案，所述纳米柱子顶部的平均直径为40nm，底部的平均直径为150nm，两个纳米柱子顶部之间的平均间距为180nm。

使用上述基底对婴幼儿配方奶粉中的三聚氰胺进行模拟检测的方法是：用液枪抽取体积为5ul的奶粉-三聚氰胺混合溶液，滴于上述基底的表面，待基底表面的液滴自然晾干后直接放在拉曼光谱仪下进行检测。