CN113340869A - 一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法 - Google Patents

一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,包括以下过程,对导热垫片进行加热,将针尖固定在导热垫片的上方,针尖与导热垫片之间间隙设置,将金纳米颗粒溶液与待测分子溶液滴加在针尖处,金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的液滴在导热垫片上悬浮,随着金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂蒸发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处实现对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,得到针尖富集型表面增强拉曼散射基底。通过高温驱动待测分子与增强颗粒富集在针尖处,有效提高SERS检测的灵敏度和重复性。

Description

一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法
技术领域
本发明属于表面增强拉曼散射光谱技术领域,具体属于一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法。
背景技术
表面增强拉曼光谱技术(SERS)是近几十年来发展起来的一种超灵敏分子检测技术,应用于表面增强(生物)化学传感和分析。SERS检测涉及到等离子体纳米结构、待测分子以及激光三者之间的相互作用。通过设计新颖的等离子体纳米结构,在热点区域增加激光强度和待测物分子的非弹性拉曼散射率等,SERS增强因子达到大于107倍。SERS研究可以在极低浓度下实现对分析物的快速、高灵敏度检测,应用到医疗点生物医学诊断、食品和水质分析、环境监测等。
由于扩散限制转运过程,在相对较短的时间内,有效将低浓度亚纳摩级水平的分析物运送到SERS基底上的热点是非常具有挑战性。如何在短时间内浓缩大量分析物溶液并将待测物精确地限制在小尺寸的敏感“热点”区域,仍然是一个巨大的挑战。同时,由于液滴干燥过程中,出现接触线钉扎现象,该现象阻碍了纳米颗粒的自组装。目前,最常见的方法是使用带疏水涂层的等离子体纳米结构组成的超疏水SERS基底,但疏水纳米涂层容易造成热点的局部阻塞和拉曼光谱干扰等,且微加工和表面处理较为复杂。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,通过高温驱动待测分子与增强颗粒富集在针尖处,有效提高SERS检测的灵敏度和重复性。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,包括以下过程,对导热垫片进行加热,将针尖固定在导热垫片的上方,针尖与导热垫片之间间隙设置,将金纳米颗粒溶液与待测分子溶液滴加在针尖处,金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的液滴在导热垫片上悬浮,随着金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂蒸发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处实现对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,得到针尖富集型表面增强拉曼散射基底。
优选的,具体包括以下步骤,
步骤1,将导热垫片浸泡在丙酮溶液中超声清洗,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗后干燥;将针尖浸泡在丙酮溶液中超声清洗,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗后干燥;
步骤2,将清洗后的导热垫片放置在加热台上进行加热后保温,将针尖垂直悬于导热垫片,针尖与导热垫片之间间隙设置;
步骤3,将金纳米颗粒溶液和待测分子溶液混合后滴加在针尖处,在导热垫片的热力作用下,使液滴悬浮在导热垫片上,金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂进行挥发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,得到针尖富集型表面增强拉曼散射基底。
优选的,所述导热垫片为Al片、Si片或Cu片。
优选的,所述针尖为医用针灸钢针的针尖,针尖尺寸不大于160um。
优选的,所述导热垫片的加热温度范围为140℃-330℃。
优选的,所述待测分子溶液为结晶紫溶液、福美双溶液和多菌灵溶液。
优选的,所述针尖与导热垫片之间的距离范围是0.01mm-10mm,针尖垂直于导热垫片。
优选的,所述金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的体积比为1:1。
优选的,所述金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷或甲苯。
优选的,所述金纳米颗粒的尺寸范围为30nm-100nm。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明公开了一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,通过设置加热的导热垫片,使得纳米颗粒溶液与待测分子溶液的液滴基于莱顿弗罗斯特效应在导热垫片上悬浮,由针尖锚定具体位置,在较短的时间内将金纳米颗粒与检测分子同时富集到针尖处,产生了大量的热点,提高待测分子的SERS检测的灵敏度,同时由于针尖锚定效果,便于微型拉曼和手持拉曼的快速现场检测。本发明工艺简单,成本低,耗时短,重复性较好。基底选择导热系数高即可,利用针尖定位效果,减少了实验周期与实验成本。
进一步的,通过采用Al片、Si片或Cu片做为导热垫片,利用其导热系数高的优点,保证金纳米颗粒与检测分子的富集效率。
进一步的,所述针尖为医用针灸钢针的针尖,针尖尺寸不大于160um,针尖越小,即最终富集区域越小,SERS检测信号越好。
进一步的,通过设置针尖与导热垫片之间的距离范围是0.01mm-10mm,针尖垂直于导热垫片,保证锚定液滴的效果。
附图说明
图1为本发明一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法的原理图。
图2a为本发明中液滴的蒸发和富集过程示意图。
图2b为本发明中罗丹明和金纳米颗粒随时间延长,蒸发和富集过程的光学图片。
图3a为本发明中不同尺寸的金纳米颗粒检测CV分子的拉曼强度对比图。
图3b为本发明中不同浓度的金纳米颗粒检测CV分子的拉曼信号强度对比图。
图4a为本发明中100nm的金纳米颗粒的扫描电子显微镜图片。
图4b为本发明中浓缩2倍的金纳米颗粒与检测分子的针尖的扫描电子显微镜图片。
图5为本发明中最优条件下不同浓度CV分子的拉曼光谱图。
图6为本发明中最优条件下不同浓度福美双分子的拉曼光谱图。
图7为本发明中最优条件下不同浓度多菌灵分子的拉曼光谱图。
图8a为本发明中4种浓缩富集检测方法所使用的时间对比图。
图8b为本发明中不同加热基底检测CV分子的拉曼光谱图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1,本发明的一种针尖富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法包括以下过程:使用导热系数较高的金属片作为导热垫片,针灸钢针尖端固定在离导热垫片一定距离处,在高温条件下,基于莱顿弗罗斯特效应使含有金纳米颗粒胶体溶液和待测分子的液滴在导热垫片上悬浮,由针尖锚定具体位置。随着溶剂蒸发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处实现对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,用于微型拉曼和手持拉曼的快速检测。
一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,以Al做为导热垫片,具体步骤如下:
步骤1,清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
步骤2,将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
步骤3,将金纳米颗粒胶体溶液(溶剂为乙醇)和待测分子溶液(溶剂为乙醇)体积比为1:1的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,待乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
步骤1中所用的导热垫片尺寸为30×30×0.1mm的薄Al片。Al片可用其他导热系数高的平整金属基底如Si片或Cu片代替。
所用的针尖为医用针灸钢针,尺寸为160um。
步骤2中基于莱顿弗罗斯特效应,在140℃-330℃均可以使液滴悬浮在Al片上,成功率最高的加热温度为300℃。
针灸钢针与Al片保持垂直,且针尖与Al片的距离在0.01mm-10mm均有锚定液滴效果,最优距离为0.5cm。
步骤3中金纳米颗粒的尺寸为30nm,50nm和100nm,最优尺寸为100nm。
金纳米颗粒的使用浓度为稀释0.5倍、原浓度、浓缩2倍、浓缩5倍和浓缩10倍,其中规定直接合成后的纳米颗粒的浓度作为原浓度,最优浓度为浓缩2倍。
金纳米颗粒溶液与待测分子溶液体积分别为0.1mL和0.1mL。
待测分子溶液为结晶紫溶液、福美双溶液和多菌灵溶液。
金纳米颗粒溶液与待测分子混合溶液的溶剂为乙醇溶液、丙酮、二氯甲烷、甲苯等有机溶剂。
下列实施例仅用于说明本发明,但并不用来限定本发明的实施范围。
实施例1
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例2
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为50nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例3
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为30nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例4
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度稀释0.5倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例5
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和原浓度的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例6
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至140℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.01mm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩5倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例7
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至330℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为1.0cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩10倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例8
1)清洗Si片和针尖:将Si片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Si片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Si片置于加热台上,加热至300℃后,使Si片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Si片上,针尖与Si片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Si片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Si片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例9
1)清洗Cu片和针尖:将Cu片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Cu片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Cu片置于加热台上,加热至300℃后,使Cu片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Cu片上,针尖与Cu片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的结晶紫染料分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Cu片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Cu片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例10
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的福美双分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例11
1)清洗Al片和针尖:将Al片浸泡在丙酮溶液中超声清洗10分钟后,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗10分钟,在60℃下干燥30分钟,待用。针灸钢针清洗过程与Al片相同。
2)将清洗干净且表面平整的Al片置于加热台上,加热至300℃后,使Al片充分受热均匀,保温待用。将针灸钢针垂直悬于Al片上,针尖与Al片的距离约为0.5cm。
3)将体积为0.1mL,尺寸为100nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的多菌灵分子溶液(溶剂为乙醇)混合,将混合后的液滴滴在针尖处,通过莱顿弗罗斯特效应使液滴悬浮在Al片上,有针尖锚定具体位置。随着乙醇溶剂挥发,体积减少,液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处,约3分钟左右,乙醇溶液完全挥发后,金纳米颗粒和待测分子富集在针尖处,SERS基底制备完成。
实施例8-9中的待测分子溶液为结晶紫溶液,并且结晶紫溶液的浓度为1×10- 7mol/L。
若是检测其他分子,则可以加入其他检测分子溶液。
图2a和图2b表明本发明的富集方法可以将金纳米颗粒与检测分子同时富集到针尖处域,富集宽度约为300μm。图2a中随着时间延长,乙醇溶剂的蒸发,液滴逐渐变小,罗丹明液滴和金纳米颗粒液滴逐渐脱离Al片表面吸附到针尖处。
实施案例1-7,拉曼信号结果如图3a和图3b所示,图3a表明在尺寸为30nm、50nm和100nm的金纳米颗粒检测1×10-7mol/L和1×10-9mol/L的CV分子,100nm的金纳米颗粒具有最优的拉曼信号强度;图3b表明浓度为稀释0.5倍、原浓度、浓缩2倍、浓缩5倍和浓缩10倍检测1×10-7mol/L和1×10-9mol/L的CV分子,浓缩2倍的金纳米颗粒具有最优的拉曼信号强度。
图4a和图4b中表征金纳米颗粒的形貌和浓缩富集金纳米颗粒与检测分子的针尖的形貌。图4a表明80nm的金纳米颗粒的扫描电子显微镜图片,尺寸均一,且分散性较好;图4b表明体积为0.1mL,尺寸为80nm和浓度浓缩2倍的金纳米颗粒胶体的溶液(溶剂为乙醇),以及体积为0.1mL的CV分子溶液(溶剂为乙醇)同时富集到针尖处的扫描电子显微镜图片,纳米颗粒组装均匀且密集。
图5表明本发明方法对不同浓度CV分子检测的拉曼光谱图,最低检测限为0.1ppb。
实施案例10,拉曼信号结果如图6所示,表明本发明方法对不同浓度福美双分子的拉曼光谱图,最低检测限为0.041ppb。
实施案例11,拉曼信号结果如图7所示,表明本发明方法对不同浓度多菌灵分子的拉曼光谱图,最低检测限为0.053ppb。
图8a和图8b中表明基于莱顿弗罗斯特辅助蒸发液滴的针尖定位富集方法的优势。图8a表明4种浓缩富集检测方法的所使用的时间对比图,1为针尖富集法,2为滑移衬底法,3为溶胶沉淀法,4为硅基底法,其中针尖富集法使用的时间最短。图8b为Al片、Si片、Cu片、玻璃片和硅胶垫片5中不同基底检测CV分子的拉曼光谱图,Al片、Si片、Cu片导热系数较高,检测拉曼信号强度优于玻璃片和硅胶垫片,表明本发明基底的适用性。

Claims (10)

1.一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,包括以下过程,对导热垫片进行加热,将针尖固定在导热垫片的上方,针尖与导热垫片之间间隙设置,将金纳米颗粒溶液与待测分子溶液滴加在针尖处,金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的液滴在导热垫片上悬浮,随着金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂蒸发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处实现对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,得到针尖富集型表面增强拉曼散射基底。
2.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤,
步骤1,将导热垫片浸泡在丙酮溶液中超声清洗,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗后干燥;将针尖浸泡在丙酮溶液中超声清洗,再依次使用无水乙醇和去离子水超声清洗后干燥;
步骤2,将清洗后的导热垫片放置在加热台上进行加热后保温,将针尖垂直悬于导热垫片,针尖与导热垫片之间间隙设置;
步骤3,将金纳米颗粒溶液和待测分子溶液混合后滴加在针尖处,在导热垫片的热力作用下,使液滴悬浮在导热垫片上,金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂进行挥发,液滴逐渐脱离导热垫片表面吸附到针尖处,在针尖处对金纳米颗粒和待测分子的浓缩富集,得到针尖富集型表面增强拉曼散射基底。
3.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述导热垫片为Al片、Si片或Cu片。
4.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述针尖为医用针灸钢针的针尖,针尖尺寸不大于160um。
5.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述导热垫片的加热温度范围为140℃-330℃。
6.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述待测分子溶液为结晶紫溶液、福美双溶液和多菌灵溶液。
7.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述针尖与导热垫片之间的距离范围是0.01mm-10mm,针尖垂直于导热垫片。
8.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的体积比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述金纳米颗粒溶液与待测分子溶液的溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷或甲苯。
10.根据权利要求1所述的一种针尖定位富集型表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述金纳米颗粒的尺寸范围为30nm-100nm。
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