CN114002163A - 一种具备紫外光多模耦合金纳米线薄膜及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种具备紫外光多模耦合金纳米线薄膜及制备方法和应用。本发明制备方法包括以下步骤：(1)采用化学还原法制备金纳米颗粒溶胶，并进行离心浓缩，使得金纳米颗粒由单分散状态自发的形成金纳米颗粒线和金纳米颗粒环；(2)在基底表面滴涂浓缩后的金纳米颗粒溶胶，真空干燥直至浓缩后的金纳米颗粒溶胶全部蒸发，得到重力沉降在所述基底表面的金纳米线薄膜，即为近紫外光多模耦合金纳米线薄膜。本发明金纳米线薄膜，在特定的金纳米颗粒粒径区间以及金纳米线薄膜的模厚区间内，在波长为200‑450nm的紫外区间，具有至少两个光耦合共振峰，展现出增强的正吸收和反向散射所致的光多模耦合等离体共振特性。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种具备紫外光多模耦合金纳米线薄膜及制备方法和应用。
背景技术
纳米薄膜属于二维纳米材料，根据薄膜功能的多样性进行分类，可以分为电学薄膜、光学薄膜、有机分子薄膜等。由于量子尺寸效应，纳米薄膜具有蓝移、宽化、光的线性与非线性等性能，被广泛应用在传感器、分子电池、催化和高能物理泡沫平面靶材料等领域。
金纳米颗粒作为贵金属纳米颗粒，具有局域表面等离子体特性。金纳米颗粒自组装的单层薄膜具有许多独特的光学、电学及光电性质，比如，等离子激元共振特性便在传感、生物医学及光电器件等领域吸引了人们的广泛关注。金纳米颗粒自组装金颗粒薄膜的独特性能与其金纳米颗粒的性质密切相关。当入射光照射金纳米颗粒自组装单层薄膜时，金纳米颗粒表面的自由电子发生集体振荡。当自由电子的集体谐振频率和入射光子频率相同时，产生局域表面等离子体共振。当入射光场与局域表面的极化场耦合增强，此等离激元激发(如双等离子体复合)可发生在金属纳米颗粒系统，从而局域表面增强拉曼散射及其增强正向吸收和反向散射之间的转换。
由于金纳米颗粒之间的强耦作用，因而自组装的金纳米线薄膜可显示出不同于金纳米颗粒光学性能的集体光学响应。通常，固态金等离子体激元激发在远红外区间。因此，采用简单、成本低的方法将其制备成金纳米线薄膜，研究紫外反常的光多模耦合导致的局域表面等离子体激元具有重要意义。散射吸收增强的金纳米线薄膜可应用于紫外双相互补传感探测。
CN109295443B公开了一种纳米金亚微米薄膜、其制备和应用，具体公开了制备方法，包括如下两个步骤：(1)采用化学还原法制备粒径均匀的单分散球形纳米金颗粒溶胶，其中纳米金颗粒粒径范围为5-14nm；浓缩后获得浓度为0.5-0.7mol/L的纳米金颗粒溶胶；(2)将基底垂直浸没在步骤(1)获得的纳米金颗粒溶胶中，在55～60℃下静置，直至浓缩溶液挥发干为止，得到自组装生长在所述衬底表面的纳米金亚微米薄膜。该技术方案制备的纳米金亚微米薄膜，在一定的厚度和浓度范围内，在近紫外区形成共振吸收带，展现局域表面等离子体相干，然而由于较弱的极化，在紫外样品几何尺寸可调的双相互补传感探测等领域还存在不足：第一，由于单宁酸还原缺乏稳定剂作用，步骤(1)的离心浓缩金纳米颗粒溶液在一定浓度下，难以形成金纳米线、纳米环和团簇结构；第二，步骤(2)蒸发所采用的垂直沉降方法制备的纳米金颗粒薄膜致密，其薄膜成本高，不能形成本专利所述的金纳米线薄膜；第三，致密的金亚微米薄膜光耦合类似于通常的固态金，表面光滑，光耦合较弱。
CN107699954A公开了一种强耦合的金纳米超晶格结构及其自组装制备方法，所述超晶格结构是由一系列三十二面体金纳米颗粒密集排布所组成，颗粒平均间距控制在几十纳米到几纳米，整个超晶格呈现为一种单层薄膜形态。该技术方案自组装制备方法是结合了静电和毛细吸附的共同作用，可见-近红外波段范围内其存在由三十二面金纳米颗粒超晶格所致的两个特征化的等离子体耦合共振峰，然而在200-450nm紫外波长区间，无法应用由于外加的光场和极化的金纳米颗粒内场强耦合所致的两个以上的特征峰。
综述所述，现有的制备技术仍缺乏一种应用于紫外吸收散射双相互补传感探测的金纳米颗粒环和团簇结构复合的自组装的金纳米线薄膜材料。
发明内容
针对现有技术的以上改进需求，本发明提供了一种光耦合紫外转换的金纳米线薄膜的制备研究，其将具有特定粒径区间的金纳米颗粒沉积在基底表面上，得到厚度较小具有光耦合紫外能量转换由金纳米颗粒线，金纳米颗粒环和金颗粒团簇所构成的金纳米线薄膜；在对其进行UV表征时，通过改变满刻度校准的模式(扣除和包含衬底效应)和入射光的方向，研究光耦合常数γp和入射光波长λ的关系，由此解决金纳米线薄膜在近紫外区间(200-450nm)光多模耦合的局域表面等离激元共振探测等技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具备多模耦合吸收(1)采用化学还原法制备金纳米颗粒溶胶，并进行离心浓缩，使得金纳米颗粒由单分散状态自发的形成金纳米颗粒线和金纳米颗粒环；
(2)在基底表面滴涂浓缩后的金纳米颗粒溶胶，真空干燥直至浓缩后的金纳米颗粒溶胶全部蒸发，得到重力沉降在所述基底表面的金纳米线薄膜，即为近紫外光多模耦合金纳米线薄膜。
作为优选，步骤(2)中所述衬底水平放置，真空干燥的温度为55-60℃。
作为优选，步骤(1)中所述浓缩后的金纳米颗粒溶胶，金纳米颗粒线的线长为60-700nm，金纳米颗粒环的环径为10-100nm。
浓缩后还存在未形成金纳米颗粒线和金纳米颗粒环的单分散状态金纳米颗粒，其中金纳米颗粒的粒径为3-12nm，离心步骤用以去除残留的反应试剂和粒径为3nm以下的金纳米颗粒，最大粒径不超过12nm。此外，还存在金纳米团簇，金纳米团簇的粒径为40-100nm。
作为优选，所述浓缩包括离心步骤，所述离心步骤用以去除残留的反应试剂和粒径为3nm以下的金纳米颗粒。
作为优选，步骤(1)中所述化学还原法为柠檬酸三钠、单宁酸与碳酸钾配置为A溶液，将四氯金酸的水溶液作为B溶液，将B溶液倒入A溶液中在55～65℃下、在搅拌条件下反应40min以上，直至溶液变为橘红色为止，冷却至室温得到所述金纳米颗粒溶胶。
作为优选，所述柠檬酸三钠、所述单宁酸与所述四氯金酸的质量之比为1:1:(1-2)。
作为优选，所述衬底为导电玻璃、石墨烯或氧化石墨烯。
按照本发明的另一方面，提供了一种所述的制备方法制备而成的金纳米线薄膜。
作为优选，所述金纳米线薄膜在紫外区间，200-450nm，具有反常的光耦合局域表面等离激元共振特性。
按照本发明的另一方面，提供了一种近紫外光多模耦合吸收散射转换检测装置，包括所述的方法制备的金纳米线薄膜。光多模耦合转换检测装置在紫外区间，等离子体激元共振展现正-负双相互补的传感探测。
本发明的有益效果有：
(1)本发明提供了一种具备光多模耦合紫外吸收散射转换金纳米线薄膜的制备研究，在特定的金纳米颗粒粒径区间以及金纳米线薄膜的模厚区间内，在波长为200-450nm的紫外区间，具有不同的光耦合共振峰，展现出反常的光多模耦合局域表面等离激元共振特性。
(2)本发明采用一种衬底水平放置的重力沉降方法制备金纳米线薄膜，重力沉降法使得金纳米颗粒薄膜在其生长过程中金纳米颗粒在重力的作用下沉积在衬底上形成由金纳米线所构成的岛膜，通过调节金纳米颗粒粒径、金纳米线溶胶溶液的浓度和控制蒸发温度等技术参数，制备得到具有一定厚度和分形渗流结构的金纳米线薄膜，该制备工艺控制较为关键，决定了制备得到的金纳米颗粒薄膜在紫外区是否具有反常的光耦合局域共振特性。
(3)本发明通过调节金纳米颗粒粒径和金纳米颗粒线薄膜厚度等参数，从而使金纳米线薄膜在紫外区间形成稳定的光耦合共振峰，通过分析光耦合常数γp和光波长λ间的关系，研究其紫外反常，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明的金纳米线薄膜制备流程。
图2为实施例1-4金纳米颗粒的TEM图及其金纳米颗粒粒径的分布图，其中图2中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
图3为实施例1-4金颗粒线薄膜的SEM测试图，其中图3中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
图4为实施例1-4金颗粒线薄膜的AFM图，其中，图4中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
图5为实施例1-4金纳米线薄膜UV-Vis谱测试图。其中，图5中的a为光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜进行测试的示意图，图5中的b为光透过金纳米线薄膜后照射到导电玻璃进行测试的示意图，图5中的c为按照图5中的a方法，光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜的UV-Vis-NIR谱仪满刻度校准时不放导电玻璃测试图(扣除衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的d为按照图5中的a方法满刻度校准时放置导电玻璃(包含衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的e为按照图5中的b方法，光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜的UV-Vis-NIR谱仪满刻度校准时不放导电玻璃测试图(扣除衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的f为按照图5中的b方法满刻度校准时放置导电玻璃(包含衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图。
图6为光耦合强度随波长和金纳米颗粒粒径的变化的γp-λ谱，其中，图6中的的a为图5中的c的γp-λ谱图，图6中的b为图5中的e的γp-λ谱图。
具体的实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
金纳米线薄膜按照如下方法制备，制备流程如图1所示：
(1)获得均匀的金纳米颗粒溶胶，在锥形瓶A中加入79mL去离子水和0.6mL质量分数为1％的HAuCl4；在锥形瓶B中加入4mL质量分数为1％的C6H5Na3O7·2H2O溶液、0.80mL质量分数为1％的单宁酸(C76H52O46)溶液、0.2mL浓度为0.1mol/L的碳酸钾(K2CO3)水溶液和15mL去离子水；
(2)锥形瓶A和锥形瓶B溶液体积比为4:1。将锥形瓶A放在恒温60℃的水浴磁力搅拌器中，均匀搅拌至60℃，将锥形瓶B均匀搅拌3min后迅速倒入锥形瓶A中，在水浴磁力搅拌器中均匀搅拌45min，得到的红棕色均质溶液搅拌冷却至室温；
(3)将所制备的金纳米颗粒线溶胶溶液从100mL进行高速离心浓缩至1mL，随后超声2h，使金纳米颗粒均匀地分布在溶胶中，得到浓缩溶胶；其中金纳米颗粒的平均粒径为6.0±0.3nm。取30μL金纳米溶胶与70μL去离子水混合存放于试管中备用，其中金纳米颗粒溶胶溶液浓度为0.35mol/mL。
(4)将导电玻璃水平放入真空干燥箱中，把100μL的金纳米溶胶滴涂在导电玻璃上，55℃干燥1h，干燥后获得由金纳米颗粒线薄膜与导电玻璃自组装获得金纳米线薄膜。
本实施例采用改进的单宁酸还原法制备了粒径均匀可控的单分散的金纳米颗粒，对不同粒径的金纳米颗粒溶胶进行高速离心，得到浓缩的金纳米颗粒线溶胶，在55℃的真空干燥箱中重力沉积在导电玻璃上，获得平均粒径在6.0±0.3nm、厚度小于100nm的金纳米线薄膜。
实施例2
金纳米线薄膜的制备步骤如流程图1所示：
(1)获得粒径均匀的金纳米线溶胶，在锥形瓶A中加入79mL去离子水和1mL质量分数为1％的HAuCl4；在锥形瓶B中加入4mL质量分数为1％的C6H5Na3O7·2H2O溶液、0.8mL质量分数为1％的单宁酸(C76H52O46)溶液、0.2mL浓度为0.1mol/L的K2CO3水溶液和15mL去离子水；
(2)锥形瓶A和锥形瓶B溶液体积比为4:1。将锥形瓶A放在恒温60℃的水浴磁力搅拌器中，均匀搅拌至60℃，将锥形瓶B均匀搅拌3min后迅速倒入锥形瓶A中，在水浴磁力搅拌器中均匀搅拌45min，得到的红棕色均质溶液搅拌冷却至室温；
(3)将所制备的金纳米颗粒线溶胶溶液从100mL进行高速离心浓缩至1mL，随后超2h，使金纳米颗粒均匀地分布在溶胶中，得到浓缩的金纳米线溶胶；其中金纳米颗粒的平均粒径在6.7±0.3nm。取30μL金纳米溶胶与70μL去离子水混合存放于试管中备用。
(4)将导电玻璃水平放入真空干燥箱中，把100μL的金纳米溶胶滴涂在导电玻璃上，注意铺满整个导电玻璃表面和不要溢出，55℃干燥1h，干燥后获得由金纳米线薄膜与玻璃自组装的金纳米线薄膜。
在55℃的恒温真空烘箱中，在金纳米颗粒重力沉降过程中，自组装生长的金纳米线薄膜与导电玻璃集成获得金纳米线薄膜，金纳米颗粒的平均粒径为6.7±0.3nm，金纳米颗粒线薄膜的厚度小于100nm，通过分析该薄膜光耦合常数γp和入射光波长λ的关系，可以看出当采用光透过导电玻璃后照射到金纳米颗粒薄膜这种方式测量时，随着入射波长λ的变化，在紫外波长区间，200-450nm，出现光多模耦合双相互补的两个等离体共振峰。
实施例3
金纳米线薄膜的制备步骤如流程图1所示：
(1)获得粒径均匀的金纳米颗粒溶胶，在锥形瓶A中加入79mL去离子水和1mL质量分数为1％的HAuCl4；在锥形瓶B中加入4mL质量分数为1％的C6H5Na3O7·2H2O溶液、0.38mL质量分数为1％的单宁酸(C76H52O46)溶液、0.094mL浓度为0.1mol/L的K2CO3水溶液和15.531mL去离子水；
(2)锥形瓶A和锥形瓶B溶液体积比为4:1。将锥形瓶A放在恒温60℃的水浴磁力搅拌器中，均匀搅拌至60℃，将锥形瓶B均匀搅拌3min后迅速倒入锥形瓶A中，在水浴磁力搅拌器中均匀搅拌45min，冷却至室温；
(3)将所制备的金纳米颗粒线溶胶溶液从100mL进行高速离心浓缩至1mL，随后超2h，使金纳米颗粒线均匀地分布在溶胶中，得到浓缩的金纳米线溶胶；其中金纳米颗粒的平均粒径在8.5±0.4nm。取30μL金纳米溶胶与70μL去离子水混合存放于试管中备用。
(4)将导电石英玻璃水平放入真空干燥箱中，把100μL的金纳米溶胶滴涂在导电玻璃上，55℃干燥1h，干燥后获得由金纳米线薄膜与导电玻璃自组装的金纳米线薄膜系统。
在55℃的恒温真空烘箱中，在金纳米颗粒重力沉降过程中，自组装生长的金纳米颗粒线薄膜与导电玻璃集成获得金纳米线薄膜，金纳米颗粒的平均粒径为8.5±0.4nm，金纳米颗粒薄膜的厚度小于100nm，通过分析该薄膜光耦合常数γp和入射光波长λ的关系，可以看出当采用光透过导电玻璃后照射到金纳米颗粒线薄膜这种方式测量时，随着入射波长λ的变化，在紫外波长区间，200-450nm，出现光多模耦合双相互补的两个等离体共振峰。
实施例4
金纳米线薄膜的制备步骤如流程图1所示：
(1)获得粒径均匀的金纳米颗粒溶胶，在锥形瓶A中加入79mL去离子水和1mL质量分数为1％的HAuCl4；在锥形瓶B中加入4mL质量分数为1％的C6H5Na3O7·2H2O溶液、0.17mL质量分数为1％的单宁酸(C76H52O46)溶液、0.042mL浓度为0.1mol/L的K2CO3水溶液和15.79mL去离子水；
(2)锥形瓶A和锥形瓶B溶液体积比为4:1。将锥形瓶A放在恒温60℃的水浴磁力搅拌器中，均匀搅拌至60℃，将锥形瓶B均匀搅拌3min后迅速倒入锥形瓶A中，在水浴磁力搅拌器中均匀搅拌45min，冷却至室温；
(3)将所制备的金纳米颗粒线溶胶溶液从100mL进行高速离心浓缩至1mL，随后超2h，使金纳米颗粒线均匀地分布在溶胶中，得到浓缩的金纳米线溶胶；其中金纳米颗粒的平均粒径在9.8±0.3nm。取30μL金纳米溶胶与70μL去离子水混合存放于试管中备用。
(4)将导电玻璃水平放入真空干燥箱中，把100μL的金纳米溶胶滴涂在导电玻璃上，55℃干燥1h，干燥后获得自组装的金纳米线薄膜。
在55℃的恒温真空烘箱中，在金纳米颗粒重力沉降过程中，自组装生长的金纳米颗粒线薄膜与导电玻璃集成获得光耦合紫外转换金纳米线薄膜，金纳米颗粒的平均粒径为9.8±0.3nm。通过分析该薄膜光耦合常数γp和入射光波长λ的关系，当采用光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜方式测量，在紫外区间，200-450nm，出现光多模耦合双相互补的两个等离体共振峰。
表1单宁酸和柠檬酸三钠混合还原法参数
实施例2-4中，所用药品的配比分别如表1所示，锥形瓶A中四氯金酸的体积均为1mL，去离子水的体积都为79mL。锥形瓶B中碳酸钾的体积分别为0.2mL、0.094mL和0.042mL，单宁酸的体积分别为0.8mL、0.38mL和0.17mL，同时保证锥形瓶B溶液总体积为20mL时，能够制备出粒径分别为6.7±0.3nm、8.5±0.4nm和9.8±0.3nm的金纳米颗粒。
图2为实施例1-4金颗粒的TEM图及其相应的金纳米颗粒粒径分布图，其中图2中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
由图2可知，从图2(a)到图2(d)，制备的浓缩金纳米颗粒溶胶中四种金纳米的平均粒径依次分别为6.0±0.3nm、6.7±0.3nm、8.5±0.4nm和9.8±0.3nm。其中金纳米颗粒溶胶溶液浓度为0.35mol/mL，金纳米颗粒粒径的统计分布区间为3-12nm，金纳线长区间为60-700nm，金纳米环径区间为10-100nm和金纳米颗粒团簇区间为40-100nm。
图2(a-d)为不同粒径的金纳米颗粒的TEM及粒径分布图，可以看出金纳米颗粒粒径的均匀性和大小；并且随着反应溶剂中单宁酸与四氯金酸用量比值的减小，制备的金纳米颗粒粒径逐渐变大，溶胶中金纳米颗粒由单分散状态极化的形成纳米线和纳米环结构。
图3为实施例1-4金颗粒线薄膜的SEM测试图，其中图3中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
图3(a)中插图表明膜厚为100nm。分析图3水平重力沉降方法制备的金纳米颗粒团簇薄膜的SEM形貌，可以看出水平沉降法制备金纳米线薄膜呈现出多孔、有间隙的分形渗流，其表面具有非均匀和各向异性特点。
图4为实施例1-4金颗粒线薄膜的AFM图，其中，图4中的a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4。
由图4可知，金纳米颗粒薄膜的表面较为粗糙，其金纳米颗粒团簇的粒径，AFM测量的厚度依次为73.26nm,63.38nm,85.68nm和48.12nm。
图5为实施例1-4金纳米线薄膜UV-Vis谱测试图。其中，图5中的a为光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜进行测试的示意图，图5中的b为光透过金纳米线薄膜后照射到导电玻璃进行测试的示意图，图5中的c为按照图5中的a方法，光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜的UV-Vis-NIR谱仪满刻度校准时不放导电玻璃测试图(扣除衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的d为按照图5中的a方法满刻度校准时放置导电玻璃(包含衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的e为按照图5中的b方法，光透过导电玻璃后照射到金纳米线薄膜的UV-Vis-NIR谱仪满刻度校准时不放导电玻璃测试图(扣除衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图，图5中的f为按照图5中的b方法满刻度校准时放置导电玻璃(包含衬底效应)光吸收度随波长和金纳米颗粒粒径的变化曲线图。
由图5(c-f)可以看出金纳米线薄膜在200-1100nm区间内出现四个共振吸收峰。当改变测量方式时，会出现吸收峰偏移和相位相反等特性。
图6为光耦合强度随波长和金颗粒粒径的变化的γp-λ谱，其中，图6中的的a为图5中的c的γp-λ谱图，图6中的b为图5中的e的γp-λ谱图。
由图6可知，在满刻度校准消除导电玻璃的影响后，在UV区间，存在由于光入射光方向相反界面耦合等离激元所致散射吸收正-负双相互补传感探测，其中，光耦合常数为
λ为波长，Iabs为光吸收度。
本发明采用单宁酸和柠檬酸三钠混合还原法，改进了单宁酸还原法制备了金纳米颗粒，通过离心浓缩制备了不同浓度的金纳米颗粒溶液，在浓缩溶胶中形成较稳定的金纳米线、纳米环和团簇结构，如图2(a-d)所示。
步骤(4)蒸发水平重力沉降所制备的金纳米线薄膜表面粗糙，因此其体表面积较大。通过调节金颗粒溶液参数，薄膜的表面和截面的亚微米线、环和团簇结构是可调的，如图3(a-d)和图4(a-d)所示。在重力作用下，金纳米线环和团簇难于通过静电和毛细作用吸附沉积在垂直放置的衬底上。
在微米尺度下，金颗粒薄膜的表面和截面致密，因此薄膜在紫外区间，由于弱极化，通常等离激元激发在远红外区间，而极化金纳米线薄膜展现光多模几何尺寸可调的等离子体激元共振吸收散射，如图5(a-f)所示。在紫外-可见-近红外波段范围内，其存在至少四个等离子体耦合共振峰。
在近紫外波长区间200-450nm，金纳米线薄膜具有特征的双相互补光耦合常数，出现光多模耦合双相互补的两个等离体共振峰。如图6(a-b)所示，其中，金纳米颗粒溶胶浓度为0.35mol/mL，金纳线长区间为60-700nm，金纳环径为10-100nm，金团簇的粒径为40-100nm。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具备紫外光多模耦合金纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用化学还原法制备金纳米颗粒溶胶，并进行离心浓缩，使得金纳米颗粒由单分散状态自发的形成金纳米颗粒线和金纳米颗粒环；
(2)在基底表面滴涂浓缩后的金纳米颗粒溶胶，真空干燥直至浓缩后的金纳米颗粒溶胶全部蒸发，得到重力沉降在所述基底表面的金纳米线薄膜，即为近紫外光多模耦合金纳米线薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述基底水平放置，真空干燥的温度为55-60℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述浓缩后的金纳米颗粒溶胶，金纳米颗粒线的线长为60-700nm，金纳米颗粒环的环径为10-100nm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩包括离心步骤，所述离心步骤用以去除残留的反应试剂和粒径为3nm以下的金纳米颗粒。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述化学还原法为柠檬酸三钠、单宁酸与碳酸钾配置为A溶液，将四氯金酸的水溶液作为B溶液，将B溶液倒入A溶液中在55～65℃下、在搅拌条件下反应40min以上，直至溶液变为橘红色为止，冷却至室温得到所述金纳米颗粒溶胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸三钠、所述单宁酸与所述四氯金酸的质量之比为1:1:(1-2)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基底为导电玻璃、石墨烯或氧化石墨烯。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成的金纳米线薄膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法制备而成的金纳米线薄膜，其特征在于，所述金纳米线薄膜在波长为200-450nm的近紫外光区间，具有至少两个光耦合共振峰。
10.一种近紫外光多模耦合吸收散射转换检测装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的方法制备的金纳米线薄膜。
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