CN108414496A

CN108414496A - 一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法

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Publication number: CN108414496A
Application number: CN201810082330.8A
Authority: CN
Inventors: 郭隆华; 林丙永; 邱彬; 林振宇; 陈国南
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2018-08-17
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: CN108414496B

Abstract

本发明公开了一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，以多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，金纳米双锥为贵金属纳米粒子，将金纳米双锥自主装在AAO的纳米孔洞内，构建Au NBPs‑AAO表面增强拉曼活性基底。该方法可以在10 s内制备得到表面增强拉曼活性基底，并且以手持式拉曼为检测工具，在利用该方法制备的表面增强拉曼活性基底进行检测罗丹明6 G时，同样可以在10 s内完成。

Description

一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法

技术领域

本发明涉及一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，属于分析化学和纳米技术领域。

背景技术

基于表面增强拉曼散射(SERS)的分析方法在过去几十年里得到了广泛的研究，因为它提供了目标的指纹图谱信号和信号响应的超灵敏度。然而，目前应用表面增强拉曼散射来进行样品检测仍面临一些关键问题。例如，对于提高信号强度、降低背景噪声、减少预处理时间等提出了更高的要求。为了克服这些障碍，科研工作者开发了一系列纳米粒子和制造方法，以获得更有效的表面增强拉曼活性基底。本发明基于制造方法方面提出一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法。

目前制备表面增强拉曼活性基底大多采用金纳米棒，金纳米立方体和金纳米双锥等纳米材料。最近，金纳米双锥被发现优异的增强效应，越来越受到科研工作者的关注。

其次对于制备表面增强拉曼活性基底的方法目前大多采用蒸发自主装法，该方法在精确控制湿度和温度，使贵金属纳米粒子在气液界面进行自主装，该方法虽然能够得到均一，高效的表面增强拉曼活性基底，但是仍存在耗时长的问题。为解决该问题，科研工作者采用利用硬模板或者软模板，让贵金属纳米粒子在限定空间内进行自主装。目前该方法能够降低制备时间，但是采用的模板价格较贵。因此发明一种既能快速制备，又能做到成本低的方法还是非常有意义的。本发明采用多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，利用金纳米双锥在孔洞内进行自主装，在10 s内制得价格实惠的表面增强拉曼活性基底。

发明内容

本发明针对目前表面增强拉曼活性基底制备存在耗时长，成本高，操作繁琐，不适合大面积推广等存在的问题，提出一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其利用多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，滴加金纳米双锥溶液于AAO表面，用滤纸吸收表面多余的金纳米双锥溶液，则孔洞内的金纳米双锥进行自主装，留在AAO孔洞中。其方法制备速度快，操作便捷，成本较低，适用于现场快速制备和检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其是以多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，将金纳米双锥自主装在AAO的纳米孔洞内，在10 s 内制得重现性好的活性基底。

所述表面增强拉曼活性基底的制备方法为：以多孔阳极氧化铝（AAO）为模板、将金纳米双锥作为贵金属纳米粒子，悬滴于多孔阳极氧化铝上后，经滤纸吸收AAO表面上多余的金纳米双锥溶液而获得；其中，金纳米双锥的浓度为1.2 × 10⁻⁷ M，多孔阳极氧化铝的大小为3.0 × 3.0 mm²，滤纸的大小2.0 × 2.0 cm²；多孔阳极氧化铝的大小为3.0 × 3.0mm²，孔径300 nm，孔深5 μm，孔间距450 nm。

一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，包括如下步骤：

1）剪取大小为3.0 × 3.0 mm² 左右的AAO模板，将10 μL的金纳米双锥溶液滴加在AAO模板表面；

2）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收AAO模板表面多余的金纳米双锥溶液；

3）静置10秒后，即可得表面增强拉曼活性基底。

所述表面增强拉曼活性基底在罗丹明6 G进行检测中的应用，包括以下步骤：

1）在所述表面增强拉曼活性基底表面滴加10 μL 罗丹明6 G溶液；

2）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收AAO模板表面多余的罗丹明6 G溶液；

3）使用手持式拉曼进行检测，可在10 s内得出结果。

采用不同模板制得的表面增强拉曼活性基底的对比，包括以下步骤：

1）在硅片表面，多孔阳极氧化铝表面（孔径400 nm，孔间距450 nm，孔深100 nm），多孔阳极氧化铝表面（孔径300 nm，孔间距450 nm，孔深5 μm）滴加10 μL金纳米双锥溶液；

2）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸吸三种不同模板表面多余的金纳米双锥溶液；

3）静置10秒后，即可得三种不同表面增强拉曼活性基底；

4）在上述三种不同表面增强拉曼活性基底表面分别滴加10 μL 罗丹明6 G溶液；

5）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收三种不同表面增强拉曼活性基底表面多余的罗丹明6 G溶液；

6）静置10秒后，使用手持式拉曼进行检测。

本发明的显著优点：

本发明利用多孔阳极氧化铝（孔径300 nm，孔间距450 nm，孔深5 μm）为模板，采用金纳米双锥自主装的方式，构建了一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其中金纳米双锥的浓度为1.2 × 10⁻⁷ M，制备耗时为10 s，可实现快速制备。该活性基底应用于检测罗丹明6 G，采用手持式拉曼作为检测仪器，10 s即可完成，可实现快速检测。

附图说明

图1为本发明的操作示意图；

图2为本发明得到的表面增强活性基底的表征图；

图3为三种不同模板得到的表面增强活性基底的对比表征图；

图4为三种不同模板得到的表面增强活性基底在检测罗丹明6G中的柱状对比图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：Au NBPS-AAO 表面增强拉曼基底的构建。

首先采用大小为3.0 × 3.0 mm²左右的多孔阳极氧化铝（孔径300 nm，孔间距450nm，孔深5 μm）为模板，将10 μL1.2 × 10⁻⁷ M的金纳米双锥溶液滴加在AAO模板表面，接着采用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收AAO模板表面多余的金纳米双锥溶液，此时孔道内的金纳米双锥溶液会大部分留在里面，经过10 s自然晾干后金纳米双锥则会留在各个纳米孔道内，即刻得到Au NBPs-AAO表面增强拉曼基底。相关操作原理如图1所示，Au NBPs-AAO表面增强拉曼基底表征如图2所示。

实施例2：不同模板制备得到的表面增强拉曼基底的对比。

在硅片表面，多孔阳极氧化铝Ⅰ表面（孔径400 nm，孔间距450 nm，孔深100 nm），多孔阳极氧化铝Ⅱ表面（孔径300 nm，孔间距450 nm，孔深5 μm）滴加10 μL 1.2 × 10⁻⁷ M金纳米双锥溶液，随后用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸吸三种不同模板表面多余的金纳米双锥溶液，静置10秒后，即可得三种不同表面增强拉曼活性基底。在上述三种不同表面增强拉曼活性基底表面分别滴加10 μL 罗丹明6 G溶液，随后用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收三种不同表面增强拉曼活性基底表面多余的罗丹明6 G溶液，静置10秒后，使用手持式拉曼进行检测。三种不同模板得到的表面增强活性基底的表征如图3所示，以硅片为模板制得的基底，在不同位置处，金纳米双锥的含量相差较大，其中在‘咖啡环’上的含量最高，越往环的中心，含量越少；另外，以多孔阳极氧化铝Ⅰ（孔径400 nm，孔间距450 nm，孔深100 nm）为模板制得的基底，纳米孔洞内的金纳米双锥含量较少；以多孔阳极氧化铝Ⅱ表面（孔径300 nm，孔间距450 nm，孔深5 μm）为模板制得的基底，纳米孔洞内的金纳米双锥含量较多。如图4所示, 以多孔阳极氧化铝为模板制得的基底，均一性比硅片好; 以多孔阳极氧化铝Ⅱ表面（孔径300 nm，孔间距450 nm，孔深5 μm）为模板制得的基底，拉曼信号增强的强度比多孔阳极氧化铝Ⅰ（孔径400 nm，孔间距450 nm，孔深100 nm）为模板制得的基底强得多。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1. 一种快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：所述方法是以多孔阳极氧化铝为模板，将金纳米双锥自主装在多孔阳极氧化铝的纳米孔洞内，在10 s 内制得重现性好的活性基底。

2.根据权利要求1所述的快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：所述表面增强拉曼活性基底的制备方法包括：以多孔阳极氧化铝为模板，将金纳米双锥作为贵金属纳米粒子，悬滴于多孔阳极氧化铝上后，经滤纸吸收多孔阳极氧化铝表面上多余的金纳米双锥溶液而获得。

3.根据权利要求1所述的快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：所述表面增强拉曼活性基底的制备方法包括如下步骤：

1）剪取大小为3.0 × 3.0 mm² 的多孔阳极氧化铝模板，将10 μL的金纳米双锥溶液滴加在多孔阳极氧化铝模板表面；

2）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收多孔阳极氧化铝模板表面多余的金纳米双锥溶液；

3）静置10秒后，即可得表面增强拉曼活性基底。

4. 根据权利要求1-3任一所述的快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：金纳米双锥溶液的浓度为1.2 × 10⁻⁷ M。

5.根据权利要求1-3任一所述的快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：多孔阳极氧化铝的大小为3.0 × 3.0 mm²，孔径300 nm，孔深5 μm，孔间距450 nm。

6.根据权利要求1-3任一所述的快速制备表面增强拉曼活性基底的方法，其特征在于：滤纸的大小为2.0 × 2.0 cm²。

7.如权利要求1-3任一所述的方法制备的表面增强拉曼活性基底。

8. 如权利要求7所述的表面增强拉曼活性基底在罗丹明6 G进行检测中的应用，其特征在于：应用方法包括以下步骤：

1）在表面增强拉曼活性基底的表面滴加10 μL 罗丹明6 G溶液；

2）用大小为2.0 × 2.0 cm²的滤纸，吸收表面增强拉曼活性基底表面多余的罗丹明6 G溶液；

3）使用手持式拉曼进行检测。