[发明专利]一种具有SERS活性和降解性能的纳米复合基底及其制备方法

说明书

一种具有SERS活性和降解性能的纳米复合基底的制备方法，包括：将MgCl₂溶解超纯水中形成溶液a；在不断搅拌下在溶液a中加入氨水和无水乙醇形成溶液b，将溶液b抽滤、洗涤分离出Mg(OH)₂沉淀。将此沉淀在高温下煅烧一段时间，得到MgO。随后将其分散于H₂O₂中形成悬浮液c，将固体从悬浮液中分离出来，得到产物MgO₂。将MgO₂与聚醚酰亚胺超声混合得到悬浮液d，离心洗涤数次，再在重悬过后的d中加入金纳米粒子，超声处理，洗涤，重悬后形成金纳米粒子与MgO₂的复合物；将碳纳米管海绵浸泡在上述的金纳米粒子与MgO₂的复合物中，形成纳米复合基底。本发明的方法是以MgCl₂为前驱体合成MgO₂，再与金纳米粒子、碳纳米管海绵分别组装具有既有SERS活性又具有降解性能的纳米复合基底。

技术领域

本发明涉及降解和SERS活性，具体涉及一种具有SERS活性和降解性能的纳米复合基底的制备方法。

背景技术

在典型的芬顿反应中，H₂O₂通常被用作氧化剂来降解有机污染物。然而，液态过氧化氢不稳定，且在高浓度下具有很高的生物毒性。因此，使用高纯过氧化镁(MgO₂)纳米颗粒，并用其代替H₂O₂降解有机染料。金纳米粒子作为一种贵金属，分子吸附在贵金属表面，在激光照射下，会产生很强的表面增强拉曼散射(SERS)信号，但是制备的纳米材料循环使用难。此外，分散的催化剂和增强材料难以回收，会对环境造成二次污染。碳基材料较大的比表面积和具有的孔隙结构，使其可以吸附水体的有机污染物，同时对进行催化反应的材料进行负载和回收。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有SERS活性和降解性能的纳米复合材料的制备方法，改善材料功能单一的问题，通过与碳纳米管海绵组装改善多功能纳米材料不可回收的问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：

一种具有SERS活性和降解性能的纳米复合基底的制备方法，包括以下步骤：

S1：将MgCl₂溶解于超纯水中形成溶液a；在不断搅拌下在溶液a中加入氨水和无水乙醇形成溶液b，将溶液b抽滤、洗涤分离出Mg(OH)₂沉淀；

S2：将此沉淀在高温下煅烧一段时间，得到MgO；

S3：随后将其分散于H₂O₂中形成悬浮液c，将固体从悬浮液中分离出来，得到产物MgO₂；

S4：将MgO₂与聚醚酰亚胺超声混合得到悬浮液d，离心洗涤数次；

S5：在重悬过后的d中加入金纳米粒子，超声一段时间，离心洗涤数次，重悬后形成金纳米粒子与MgO₂的复合物；

S6：将碳纳米管海绵浸泡在金纳米粒子与MgO₂的复合物中，形成纳米复合基底。

作为优选的技术方案，所述步骤S3中，H₂O₂的浓度为30％。

作为优选的技术方案，所述步骤S4包括：将MgO₂与聚醚酰亚胺超声混合得到悬浮液 d，离心洗涤数次；聚醚酰亚胺的浓度为0.01％，常温超声，时间为2h，用超纯水离心洗涤次数为6次。

作为优选的技术方案，所述步骤S5包括：在重悬过后的d中加入金纳米粒子，常温超声2h，超纯水离心洗涤4次，重悬后形成金纳米粒子与MgO₂的复合物。