TWI731600B - 表面增強拉曼散射基板的製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明有關於一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：將一鋁箔進行一清洗程序；將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；將鋁箔進行一陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；將鋁箔進行一擴孔程序；以及於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜；藉此，本發明使用低純度鋁箔製成的表面增強拉曼散射基板具有高靈敏度、高穩定性、低製備成本且可用於作為可拋式基板。

Description

表面增強拉曼散射基板的製備方法
本發明係有關於一種簡單且具有高度成本效益的基板製備方法，尤其係指一種表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)基板的製備方法，利用複合式脈衝陽極氧化(Hybrid Pulse Anodization)技術，快速製造陽極氧化鋁(AAO)且濺鍍白金做為SERS的基板。
表面增強拉曼散射近年來被廣泛研究，因為其具有靈敏性、非破壞性、能直接檢測液體樣品的特點，更被運用於農業研究、食品安全、環境檢測、生物分子檢測與醫療健康等領域，是一種相當有潛力的分析工具。舉例而言，中華民國專利公告第I364534號揭示銀－奈米碳管－全氟磺酸聚合物薄膜及以其修飾之電極，作為表面增強拉曼散射活性基材，用於偵測化學或生物分子，然而，此專利技術成本昂貴、製造的過程也相當費時，且結構固定而不可控，無法再提升感測能力；另，中國專利公告第CN102621122A號揭示生醫及微奈米結構物質感測晶片及其製備方法，其將複數奈米金屬顆粒電鍍沉積於一多孔性陽極氧化鋁薄膜的孔洞底部，且將底部未用到之鋁基板移除後，再削弱其阻擋層厚度為1 nm至300 nm的範圍，使其提升SERS感測能力，然而，此專利技術製程繁瑣，且甚至需酸液蝕刻或破壞氧化鋁的阻擋層，可能會有對環境造成汙染的疑慮。
由於表面增強拉曼散射在SERS基底選擇方面受到極大的影響，因此在過去數十年中，許多研究人員在開發用於SERS測量的各種基底方面投入了許多心力。SERS基底通常可以分為兩類：懸浮液中的金屬奈米顆粒(Metal Nano Particle, MNP)和固體基板表面上的金屬奈米結構。在懸浮液中使用MNP進行SERS應用具有一些優點，其中包含化學合成較簡便，可以產生優異的拉曼增強信號，例如1997年Kniepp首先利用膠體奈米銀粒子溶液檢測到單一個R6G分子，此後利用奈米金屬懸浮液往往可以達到單分子檢測能力。但同時也具有一些缺點，比如懸浮液的增強因子通常難以控制，且信號亦難以再現。為了解決懸浮液作為SERS感測的種種缺點，固體基板表面上的金屬奈米結構應用於SERS感測並解決了懸浮液的缺點，透過明確定義的結構，實現更可控的拉曼信號增強，如1995年Freeman等人在Science期刊上發表了利用奈米金與奈米銀的膠體溶液在高分子奈米結構的自組裝固體的奈米金屬結構，自此開展了SERS的固體基板研究。
固體奈米結構的主要製作方式大約可以分成三大類，光學微影、化學沉積與自組裝。利用電子束微影(Electron Beam Lithography)可以製造任意形狀且高規則性排列的週期結構，例如Hatab等人利用電子束微影製造正方形、三角形和橢圓形的規則奈米結構，並且用以翻模至PDMS上，檢測結晶紫(Crystal violet)及米托蒽醌(Mitoxantrone)的檢測極限大約可至10 -8及10 -9M，但是電子束蝕刻通常需要長時間(數十個小時)的製程、昂貴的設備費用以及只能得到小面積的奈米結構，因此其他的微影技術便相繼取代電子束微影技術，例如在1981年Fisher和Zingsheim首次提出了使用自組裝的聚苯乙烯(Polystyrene)單層膜作為光罩的方法來製造奈米結構，被認為是非常強大且高度靈活的奈米加工方法，可對奈米粒子的尺寸、形狀和顆粒間間距進行出色的控制。
此外，直接使用金屬做為SERS基板的設計開創了電化學沉積技術製造SERS基板的可能性，利用電化學沉積製造具有均勻和可再現表面以及高密度的SERS基板是相對更具成本效益的方法；但是電化學沉積的奈米金屬對於SERS感測的能力最終仍然取決於基板表面的形貌。
利用自組裝材料做為SERS基板的方法則具有簡便且廉價的優點。相較其他自組裝的奈米材料，陽極氧化鋁(Anodic Aluminum Oxide, AAO)具有容易控制、製造方便、具有高深寬比孔洞、排列規則等優點，因此也被廣泛運用於SERS感測上；但是現有將AAO做為SERS基板的技術通常需使用長時間的陽極氧化製程(4-27小時)，且使用昂貴的高純度鋁(99.99%或以上)做為AAO的原料，並在低溫的環境下以兩階段陽極氧化來製備AAO，不但成本昂貴、製造的過程也通常很費時。
因此如何快速、方便、簡易的製備具有高規則性表面形貌的SERS基板仍是重要的議題。
今，發明人即是鑑於上述現有製備SERS基板於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。
本發明主要目的為提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，藉由使用99.5%以下的低純度鋁快速製備具高靈敏度、高穩定性、低製備成本的可拋式SERS基板。
為了達到上述實施目的，本發明提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序以調控表面平整度，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將鋁箔進行一陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)將鋁箔進行一擴孔程序；以及(e)於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜。
本發明亦提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序以調控表面平整度，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將鋁箔進行第一階段陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)進行一陽極氧化鋁移除程序以移除鋁箔上之陽極氧化鋁，只留下預定位的複數個凹坑；(e)將鋁箔進行第二階段陽極氧化處理，以於鋁箔之表面再形成一陽極氧化鋁；以及(f)於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜。
於本發明之一實施例中，清洗程序係利用丙酮與去離子水進行超音波震盪清洗。
於本發明之一實施例中，不同平整度的表面處理程序之溫度為0~20℃，電壓為20V之直流電，時間為5分鐘，且電解液為體積比1:1~1:4的過氯酸(HClO 4)與乙醇混合溶液。
於本發明之一實施例中，陽極氧化處理係於室溫使用一電解液並施加鋁箔正負脈衝電壓，且正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間2秒，負脈衝電壓為-4V、時間8秒(週期10秒)；電解液為0.3M的草酸(H 2C 2O 4)。
於本發明之一實施例中，陽極氧化處理係於室溫使用一電解液並施加鋁箔正負脈衝電壓，且正負脈衝電壓之正脈衝電壓為120V、時間2秒，負脈衝電壓為-4V、時間8秒(週期10秒)；電解液為3~10 wt%的磷酸(H 3PO 4)。
於本發明之一實施例中，擴孔程序係將鋁箔浸泡於3~10 wt%的磷酸於25~35℃中進行擴孔5-15分鐘。
於本發明之一實施例中，金屬薄膜之厚度為6~10nm。
於本發明之一實施例中，陽極氧化鋁移除程序係將鋁箔浸泡於由1.8wt%的鉻酸和6wt%的磷酸混合而成的磷鉻酸溶液中，浸泡24小時。
藉此，本發明不但製程快速簡單、成本低廉，並且所製得的SERS基板具有高靈敏度與高穩定性，有利於大量生產與使用。
本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。
本技術發明之目的為利用HPA技術在室溫下快速製造一AAO模板作為SERS感測基板，且在生產與製造過程均對環境友善，具有環保綠能、抗腐蝕、耐高低溫等優異的性質。
請參閱第一圖，本發明提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將鋁箔進行一陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)將鋁箔進行一擴孔程序；以及(e)於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜(厚度可例如為6~10nm)。
較佳而言，上述表面處理程序可例如為以溫度為0~20°C，電壓為20V之直流電，進行5分鐘，且電解液可例如為體積比1:1~1:4的過氯酸(HClO 4)與乙醇混合溶液；陽極氧化處理可例如於室溫使用一電解液(如3~10 wt%的磷酸)並施加鋁箔正負脈衝電壓共180秒，且較佳而言，正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間2秒，負脈衝電壓為-4V、時間8秒(週期10秒)；擴孔程序可例如將鋁箔浸泡於3~10 wt%的磷酸於25~35℃中進行擴孔5-15分鐘。
另，本發明亦提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將鋁箔進行第一階段陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)進行一陽極氧化鋁移除程序以移除鋁箔上之陽極氧化鋁，只留下預定位的複數個凹坑；(e)將鋁箔進行第二階段陽極氧化處理，以於鋁箔之表面再形成一陽極氧化鋁；以及(f)於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜(厚度可例如為6~10nm)。
較佳而言，上述表面處理程序可例如為以溫度為0~20℃，電壓為20V之直流電，進行5分鐘，且電解液可例如為體積比1:1~1:4的過氯酸(HClO 4)與乙醇混合溶液；所述第一階段和第二階段陽極氧化處理可例如於室溫使用一電解液(如0.3M的草酸)並施加鋁箔正負脈衝電壓，且較佳而言，正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間2秒，負脈衝電壓為-4V、時間8秒(週期10秒)；所述陽極氧化鋁移除程序可例如將鋁箔浸泡於由1.8wt%的鉻酸和6wt%的磷酸混合而成的磷鉻酸溶液中，浸泡24小時。
另，本發明亦提供一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將鋁箔進行一陽極氧化處理，以於鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；以及(d)於陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜(厚度可例如為6~10nm)。
較佳而言，上述不同平整度的表面處理程序可例如為以溫度為10°C，電壓為20V之直流電，進行5分鐘，且電解液可例如為體積比1:1~1:4的過氯酸(HClO 4)與乙醇混合溶液；陽極氧化處理可例如於室溫使用一電解液(如5 wt%的磷酸)並施加鋁箔正負脈衝電壓共180秒，且較佳而言，正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間2秒，負脈衝電壓為-4V、時間8秒(週期10秒)。
此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。
本發明主要使用低純度鋁箔進行陽極氧化處理後，做為可拋式SERS基板之製備方法，簡言之，其製備步驟包含先取一鋁基材進行前處理以調控表面平整度；對鋁基材進行一次或數次陽極氧化處理，形成具有不同結構的AAO模板；對陽極氧化鋁進行擴孔處理以增加陽極氧化鋁的孔徑大小；在陽極氧化鋁表面鍍上一層金屬，使陽極氧化鋁可以進行SERS感測，且對於分析物質成分具有高靈敏度與穩定性的能力。
實施例一
表面處理：將低純度鋁箔裁切成約25×25mm之大小，並貼上銅膠帶作為工作電極，再以抗酸鹼膠帶保護兩者。將鋁箔分別於丙酮與去離子水中進行超音波震盪清洗5分鐘以去除表面的顆粒及油性髒污，隨後放入電解液中進行電化學處理，而電解液為HClO 4與乙醇以體積比1：2混合的溶液，溫度為0℃，電壓為 20V之直流電，時間為5分鐘，表面處理結束後以去離子水沖洗鋁基板表面，再以氮氣吹乾。
陽極氧化處理：在室溫中(20~40℃)結合正負脈衝電壓製程技術(HPA)對低純度鋁箔進行陽極氧化，所施加之正值為120V，負值為-4V，正負脈衝波週期為10s (2s/8s)。電解液為5wt%的磷酸，陽極氧化時間為180秒。使用任意波型產生器(WF1944A，Taiwan)與功率放大器(Jiehan PPS-2150，Taiwan)產生電壓，且分別以鉑網為輔助電極、銅膠帶為工作電極，利用陽極氧化鋁基板的結構可增強SERS感測的能力。
擴孔(蝕刻)：將該鋁箔浸泡於5 wt%的磷酸於35℃中進行擴孔5-15分鐘，利用擴孔可調控奈米金屬粒子之間的間距。
鍍金：在陽極氧化鋁的表面鍍上一層厚度約為6~10nm的金屬薄膜，用於SERS感測，使用磁控濺鍍機(JEC-3000FC，Japan)。
請參閱第二圖，其為未擴孔(擴孔時間0分鐘)之AAO形貌圖，在5wt%的磷酸，環境溫度25℃的情況下陽極氧化3分鐘，將氧化完之試片浸泡在5 wt%的磷酸於35℃中進行擴孔，擴孔時間為5分鐘，擴孔後的AAO表面形貌圖如第三圖所示。請再參閱第四圖，為陽極氧化鋁表面兩個孔洞之間的電場強度分析圖，擴孔可改善粒子間的電場強度、製造更密集且具有更小間隙的金屬奈米團簇，在後續SERS檢測上獲得優異的靈敏度與成效。
將擴孔5分鐘之AAO量測10 -5M亞甲基藍(methylene blue)的SERS光譜圖與對照組在光滑的矽基板上鍍白金後滴上0.1 M的亞甲基藍)量測到的拉曼光譜進行效果比較，量測到的SERS感測光譜分析圖如第五圖，結果顯示利用擴孔增大AAO孔徑結構的SERS基板量測的結果大幅地增強了拉曼光譜的強度。
實施例二
表面處理：將低純度鋁箔裁切成約25×25mm之大小，並貼上銅膠帶作為工作電極，再以抗酸鹼膠帶保護兩者。將鋁箔分別於丙酮與去離子水中進行超音波震盪清洗5分鐘以去除表面的顆粒及油性髒污，隨後放入電解液中進行電化學處理，而電解液為HClO 4與乙醇以體積比1：2混合的溶液，溫度為0°C，電壓為20V之直流電，時間為5分鐘，表面處理結束後以去離子水沖洗鋁基板表面，再以氮氣吹乾。
第一階段陽極氧化處理：在室溫中(20~40℃)結合正負脈衝電壓製程技術(HPA)對低純度鋁箔進行陽極氧化，所施加之正值為100~150V，負值為-4V，正負脈衝波週期為10s (2s/8s)，而電解液為0.3M的草酸，陽極氧化時間為300秒。使用任意波型產生器(WF1944A，Taiwan)與功率放大器(Jiehan PPS-2150，Taiwan)產生電壓，且分別以鉑網為輔助電極、鋁試片為工作電極。
移除AAO：將氧化完之試片浸泡在由1.8wt%的鉻酸和6wt%的磷酸混合而成的磷鉻酸溶液中，浸泡24小時以去除第一階段的陽極氧化鋁結構，只留下預定位的凹坑。
第二階段陽極氧化處理：在室溫中(20~40℃)結合正負脈衝電壓製程技術(HPA)對低純度鋁箔進行陽極氧化，所施加之正值為100~150V，負值為-4V，正負脈衝波週期為10s (2s/8s)，而電解液為0.3M的草酸，陽極氧化時間為60秒。使用任意波型產生器(WF1944A，Taiwan)與功率放大器(Jiehan PPS-2150，Taiwan)產生電壓，且分別以鉑網為輔助電極、鋁試片為工作電極。
鍍金：在陽極氧化鋁的表面鍍上一層厚度約為6~10nm的金屬薄膜，用於SERS感測，使用磁控濺鍍機(JEC-3000FC，Japan)。
將100V分支狀AAO作為SERS感測基板量測10 -5M亞甲基藍的檢測結果與對照組(在光滑的矽基板上鍍白金後滴上0.1 M的亞甲基藍)量測到的拉曼光譜進行效果比較，結果如第六圖，利用兩階段高電壓製作出來的分支狀AAO孔洞結構量測的結果大幅地增強了拉曼光譜的強度。
實施例三
表面處理：將低純度鋁箔裁切成約25×25mm之大小，並貼上銅膠帶作為工作電極，再以抗酸鹼膠帶保護兩者。將鋁箔分別於丙酮與去離子水中進行超音波震盪清洗5分鐘以去除表面的顆粒及油性髒污，隨後放入電解液中進行電化學處理，而電解液為HClO 4與乙醇以體積比1:2混合的溶液，溫度為0~20℃，電壓為 20V之直流電，時間為5分鐘，表面處理結束後以去離子水沖洗鋁基板表面，再以氮氣吹乾。
陽極氧化處理：在室溫中(20~40℃)結合正負脈衝電壓製程技術(HPA)對低純度鋁箔進行陽極氧化，所施加之正值為120V，負值為-4V，正負脈衝波週期為10s (2s/8s)，而電解液為5wt%的磷酸。使用任意波型產生器(WF1944A，Taiwan)與功率放大器(Jiehan PPS-2150，Taiwan)產生電壓，且分別以鉑網為輔助電極、鋁試片為工作電極。
鍍金：在陽極氧化鋁的表面鍍上一層厚度約為6~10 nm的金屬薄膜，用於SERS感測，使用磁控濺鍍機(JEC-3000FC，Japan)。
由表面處理溫度10℃的鋁基板所製備的AAO作為SERS感測基板量測10 -5M亞甲基藍的檢測結果與對照組(在光滑的矽基板上鍍白金後滴上0.1M的亞甲基藍)量測到的拉曼光譜進行效果比較，如第七圖所示，結果顯示粗糙的表面具有良好的感測效果，改善表面粗糙度使更多奈米金屬顆粒附著以產生更多熱點，拉曼強度大幅地增加。
由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：
1.本發明係使用低純度鋁箔(為99.5%的低純度鋁)做為基板材料，與現有以AAO模板作為SERS技術運用之基材不同，且本發明可透過HPA在室溫下製備陽極氧化鋁的奈米孔洞結構，大幅降低製備AAO的時間以及成本，使AAO模板在檢測後即可拋棄而不重複使用，有利於產業大量生產與使用。
2.本發明利用陽極氧化鋁基板本身的結構增強SERS感測的能力，透過調控奈米金屬結構之間的間距、製造更密集且具有更小間隙的金屬奈米團簇、改善表面粗糙度使更多奈米金屬結構附著以產生更多熱點，在SERS檢測上獲得優異的靈敏度與成效。
3.本發明製成的SERS基板具有高穩定度與高靈敏性，當待測物置放於基板上經由SERS檢測即可得知物質為何，進而達到分析農藥成分、食品添加物、水質檢測等應用。
綜上所述，本發明之表面增強拉曼散射基板的製備方法，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。
a:清洗程序
b:表面處理程序
c:陽極氧化處理(一次或數次)
d:擴孔程序
e:金屬鍍層
第一圖：本發明製備方法其實施例之步驟流程圖。
第二圖：未經擴孔處理的陽極氧化鋁表面形貌電子掃描圖。
第三圖：經擴孔處理的陽極氧化鋁表面形貌電子掃描圖。
第四圖：陽極氧化鋁表面兩個孔洞之間的電場強度分析圖。
第五圖：擴孔處理對於陽極氧化鋁用於感測10 -5M的亞甲基藍的SERS感測光譜分析圖。
第六圖：分支狀陽極氧化鋁用於感測10 -5M的亞甲基藍的SERS感測光譜分析圖。
第七圖：表面處理對於陽極氧化鋁用於感測10 -5M的亞甲基藍的SERS感測光譜分析圖。
a:清洗程序
b:表面處理程序
c:陽極氧化處理(一次或數次)
d:擴孔程序
e:金屬鍍層

Claims (10)

  1. 一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將該鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將該鋁箔進行一次或數次陽極氧化處理，以於該鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)將該鋁箔進行一擴孔程序，其中該擴孔程序係將該鋁箔浸泡於3~10wt%的磷酸於25~35℃中進行擴孔5-15分鐘；以及(e)於該陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜。
  2. 如請求項1所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該表面處理程序之溫度為0~20℃，電壓為20V之直流電，時間為5分鐘，且該電解液為體積比1：1~1：4的過氯酸(HClO4)與乙醇混合溶液。
  3. 如請求項1所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該陽極氧化處理係於室溫使用一電解液並施加該鋁箔正負脈衝電壓，且該正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間1~5秒，負脈衝電壓為-4V、時間5~9秒。
  4. 如請求項3所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該電解液為3~10wt%的磷酸(H3PO4)。
  5. 如請求項1所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該金屬薄膜之厚度為6~10nm。
  6. 一種表面增強拉曼散射基板的製備方法，其包括下列步驟：(a)將一鋁箔進行一清洗程序；(b)將該鋁箔於一電解液中進行一表面處理程序，再以去離子水清洗，並以氮氣吹乾；(c)將該鋁箔進行第一階段陽極氧化處理，以於該鋁箔之表面形成一陽極氧化鋁(AAO)；(d)進行一陽極氧化鋁移除程序以移除該鋁箔上之該陽極氧化鋁，只留下預定位的複數個凹坑；(e)將該鋁箔進行第二階段陽極氧化處理，以於該鋁箔之表面再形成一陽極氧化鋁；以及(f)於該陽極氧化鋁之表面鍍上一層金屬薄膜；其中，該陽極氧化處理係於室溫使用一電解液並施加該鋁箔正負脈衝電壓，且該正負脈衝電壓之正脈衝電壓為100~150V、時間1~5秒，負脈衝電壓為-4V、時間5~9秒。
  7. 如請求項6所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該表面處理程序之溫度為0~20℃，電壓為20V之直流電，時間 為5分鐘，且該電解液為體積比1：1~1：4的過氯酸(HClO4)與乙醇混合溶液。
  8. 如請求項6所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該電解液為0.3M的草酸(H2C2O4)。
  9. 如請求項6所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該陽極氧化鋁移除程序係將該鋁箔浸泡於由1.8wt%的鉻酸和6wt%的磷酸混合而成的磷鉻酸溶液中，浸泡24小時。
  10. 如請求項6所述之表面增強拉曼散射基板的製備方法，其中該金屬薄膜之厚度為6~10nm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139730A (zh) * 2007-06-12 2008-03-12 太原理工大学 一种制取多孔氧化铝膜的强烈阳极氧化法
CN102776542A (zh) * 2012-07-25 2012-11-14 华南理工大学 一种通孔阳极氧化铝膜的制备方法
TW201704554A (zh) * 2015-07-17 2017-02-01 國立成功大學 無染劑一次性陽極氧化鋁表面色彩化方法及其製得之色彩化基板
TW201843359A (zh) * 2017-05-03 2018-12-16 國立聯合大學 一種具有奈米或次微米孔洞的管狀鋁陽極處理膜的製作方法
TWI679312B (zh) * 2018-09-07 2019-12-11 國立成功大學 陽極氧化鋁隱形圖案之製備方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139730A (zh) * 2007-06-12 2008-03-12 太原理工大学 一种制取多孔氧化铝膜的强烈阳极氧化法
CN102776542A (zh) * 2012-07-25 2012-11-14 华南理工大学 一种通孔阳极氧化铝膜的制备方法
TW201704554A (zh) * 2015-07-17 2017-02-01 國立成功大學 無染劑一次性陽極氧化鋁表面色彩化方法及其製得之色彩化基板
TW201843359A (zh) * 2017-05-03 2018-12-16 國立聯合大學 一種具有奈米或次微米孔洞的管狀鋁陽極處理膜的製作方法
TWI679312B (zh) * 2018-09-07 2019-12-11 國立成功大學 陽極氧化鋁隱形圖案之製備方法

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