CN2777536Y - 一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底 - Google Patents

Abstract

一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底，主要是由铝基底及铝基底上的镀金层构成，且吸附衬底的表面粗糙度为800。这种吸附衬底制造方法简单，只需要简单的仪器设备采用化学置换的方法就能制得本吸附衬底。它不仅生产效率快，而且成本低；并且增强效果好，其增强因子达到3×10⁵；同时，易于在空气中存放，可直接置于空气中不会变质。利用这种吸附衬底进行表面分析及痕迹物质的检测，不仅使用方法简单，而且具有很高的灵敏度。

Description

一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底

                            技术领域

本实用新型涉及一种利用光学手段对材料进行检测或分析的测试装置的辅助器件，特别是一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底。它广泛用于电化学、分析化学、物理化学、固体物理，生物物理，医学、表面科学、材料科学、生物化学等领域。

                            背景技术

应用于表面分析技术及痕迹物质的检测等方面的表面增强拉曼散射技术，在检测时具有很高的灵敏度，不但能检测吸附在金属表面的单分子层和亚单分子层，而且还能给出表面分子的结构信息，同时还具有较高的分辨率和极低的检测极限。

在表面增强拉曼散射分析装置中，表面增强拉曼散射(简称SERS)效应与衬底材料有密切关系，只有在少数金属衬底材料表面才能观察到很强的SERS效应。另外，还与衬底的表面粗糙度有关，只有当金属衬底的表面被粗糙化，并且粗糙化程度适当时才能显示出SERS效应。也就是说吸附衬底表面粗糙度是提高表面增强拉曼散射分析装置检测灵敏度的关键。

目前人们多采用如氧化一还原循环法(ORC)、化学刻蚀法、机械抛光法、激光刻蚀法、喷溅法、超真空沉积法等使衬底表面粗糙，或者制作金属胶体作为增强衬底来观测表面增强拉曼散射。这些方法不同程度上存在着使用设备复杂且昂贵，要求条件苛刻，成本高，制造周期较长的弊端。而在中国专利公报上曾公开了一种“喇曼散射分析的测量装置的吸附衬底”的发明创造，其公告号为：CN86201587U。这种吸附衬底是用500的和1000颗粒的三氧化二铝粉末对铜片或银片进行机械抛光，获得表面粗糙度为500和1000的铜质吸附衬底和银质吸附衬底。这种吸附衬底虽然在进行表面分析及痕迹物质的检测时具有较高的灵敏度，但是在抛光过程中需反复进行，这样，不仅造成原材料浪费，而且制作周期较长，同时，这种铜、银质地的吸附衬底不易存放，在空气中容易被氧化，从而使其失去增强效果。

                          实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底，它能够克服已有技术的不足，除具有检测灵敏度高以外，还具有抗氧化易存放、制造简单，成本低廉的特点。

其解决方案是：吸附衬底由基底以及基底上以化学置换的方法得到的镀金颗粒层构成，吸附衬底的表面粗糙度为800。在红光激发范围内衬底吸附的吡啶增强因子达3×10⁵，具有很好的增强效果，所述的基底由金属铝制成。

本实用新型主要是以金属铝为基底的表面上镀有金颗粒层，且该吸附衬底表面的粗糙度为800。这种吸附衬底由于是采用化学置换的方式在其基底上镀上金颗粒层，故其制造方法简单，只需要简单的仪器设备经过10分钟就能得到该吸附衬底。由于采用金作为镀层，金的化学性质特别稳定，无论是在空气中还是水中，在高温或是低温时都不与氧或硫直接作用，在常温下金不与单独的无机酸作用，因此该吸附衬底可以直接在空气中存放，不会变质。试验证明，这种衬底在空气中暴露5天后，其增强效果仍旧没有大的变化。由于采用金属铝作为基底材料比较便宜，所以能有效地降低吸附衬底的成本。同时，利用这种吸附衬底作表面增强拉曼散射分析或检测时，使用方法简单，增强效果好，其增强因子高于10⁵，可达到3×10⁵，可具有很高的检测灵敏度。

                            附图说明

图1为一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底的结构主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为0.025M的吡啶水溶液在本实用新型表面的SERS谱。

                          具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式：

图1、图2中，基底1由高纯度的铝片制成长1cm、宽1cm、厚0.5mm正方形片，用细砂纸除去其表面的氧化层后，浸在氯金酸溶液里，在基底1表面以化学置换的方法镀得金颗粒层2，构成吸附衬底。该吸附衬底的表面粗糙度为800，其增强因子达到3×10⁵，具有良好的增强效果。利用这种吸附衬底进行表面分析及痕迹物质检测具有很高的灵敏度，所述的高纯度铝片是纯度高于99.99％的铝片材。

实验实例

对本实用新型的吸附衬底进行表面增强拉曼散射(简称SERS)效应实验：将0.025M的吡啶水溶液滴在该衬底表面上，表面增强拉曼光谱的测试是在Renishaw公司的RM-1000型共聚焦显微激光拉曼光谱仪上完成的。采用激发波长为632.8nm的氦氖激光为光源，物镜为20×，入射到样品上的激光功率为5mW。测得的SERS谱如图3所示。

图3中的(a)0.025M吡啶水溶液在本实用新型衬底上的SERS谱图，可以看出1010和1035cm^-1谱峰分别对应于吡啶正常拉曼(Normal Raman Scattering，NRS)光谱中的1002和1033cm^-1。这两个谱峰分别被指认为吡啶的全对称环呼吸振动和三角形呼吸振动。(b)是0.025M吡啶水溶液在铝表面的拉曼谱图，可以看出吡啶的谱峰出现不明显。

实验结果证明，本实用新型的吸附衬底增强效果很好，标志吡啶分子面内振动的1010和1035cm^-1谱峰在本实用新型的吸附衬底上得到了极大的增强。具有很高的检测灵敏度。

Claims (2)

1、一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底，其特征在于吸附衬底由基底(1)以及基底(1)上的镀金颗粒层(2)构成，而吸附衬底的表面粗糙度为800A。

2、如权利要求1所述的一种用于拉曼散射分析测试装置的吸附衬底，其特征在于基底(1)由金属铝制成。

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