本發(fā)明屬于sers檢測，具體涉及一種au-ito復(fù)合sers基底的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、表面增強(qiáng)拉曼散射(sers)技術(shù)具有響應(yīng)快、操作簡便、靈敏度高、無損檢測、水溶液無干擾等特點(diǎn)，在醫(yī)療診斷、催化反應(yīng)、生物分析和環(huán)境檢測等領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿?。sers增強(qiáng)機(jī)理一般被認(rèn)為有兩種理論，一種是物理增強(qiáng)，被認(rèn)為在sers增強(qiáng)機(jī)理中占據(jù)主導(dǎo)地位，也稱電磁增強(qiáng)，與金屬表面等離激元共振(spr)相關(guān)，因此規(guī)則尺寸、排布均勻和聚集狀態(tài)的金屬納米粒子具有更強(qiáng)sers增強(qiáng)性能。另一種是化學(xué)增強(qiáng)，與電荷轉(zhuǎn)移(ct)相關(guān)，sers基底與探針分子之間通過價(jià)鍵結(jié)合或化學(xué)吸附會(huì)發(fā)生ct現(xiàn)象。sers光譜的靈敏度往往依賴于高效穩(wěn)定的sers基底。自sers技術(shù)被發(fā)現(xiàn)以來，金、銀納米粒子因具有良好的spr效應(yīng)、導(dǎo)電性以及制備方便等特點(diǎn)，被廣泛用作sers基底。

2、patp分子是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為c6h7ns，由巰基、苯環(huán)和胺基3個(gè)基團(tuán)組成，被廣泛應(yīng)用于合成染料、農(nóng)藥等領(lǐng)域。因其含有巰基較容易吸附于sers基底表面而被廣泛用于sers檢測。金、銀等貴金屬納米粒子由于spr效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生的電子和空穴，其中空穴可以氧化patp分子生成dmab分子。patp分子在銀納米粒子上很容易發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生dmab分子，然而因?yàn)榻鸺{米粒子的增強(qiáng)效果較弱，很難使patp分子氧化生成dmab分子。氧化銦錫(ito)是應(yīng)用最廣泛的透明導(dǎo)電氧化物薄膜之一，由于其良好的導(dǎo)電性和光學(xué)透明度特性，是開發(fā)生物傳感器、平板、光伏等各種技術(shù)的理想材料。ito由氧化銦(in2o3)和氧化錫(sno2)所構(gòu)成，比例為9：1，是一種透明無色的導(dǎo)電薄膜。ito薄膜可以用離子束濺射、電子束蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積、磁控濺射和化學(xué)溶液沉積等眾多技術(shù)生產(chǎn)出來，被廣泛應(yīng)用電化學(xué)、太陽能電池和生物傳感器等領(lǐng)域。

3、基于au納米粒子和ito玻璃片的優(yōu)異性能，如果將二者結(jié)合，形成一個(gè)獨(dú)特的復(fù)合sers基底，可對patp分子物理增強(qiáng)，并催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dmab分子，將具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)合成了一種au-ito復(fù)合sers基底。在au納米粒子與ito玻璃片界面處可以產(chǎn)生更強(qiáng)的電場強(qiáng)度，進(jìn)而可以使得探針分子本征拉曼信號增強(qiáng)，可以更好地用于檢測和分析化學(xué)物質(zhì)。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種au-ito復(fù)合sers基底，其制備方法包括以下步驟：

4、1)將檸檬酸鈉粉末溶于水中，加入氯金酸溶液，利用化學(xué)還原法得到金納米粒子；

5、2)將金納米粒子經(jīng)過超聲、離心后，將其負(fù)載在表面潔凈的ito玻璃片上；

6、3)將步驟2)得到的復(fù)合基底在烘箱中烘干得到au-ito復(fù)合sers基底。

7、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟1)中，檸檬酸鈉粉末的用量為1g，水的用量為100ml，氯金酸的用量為0.024mol。

8、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟1)中，檸檬酸鈉粉末溶于水的溫度為5-25℃。

9、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟1)中，所述化學(xué)還原法的溫度為90-100℃，加熱時(shí)間為1-1.5h。

10、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟2)中，超聲的條件為：溫度為5-25℃，時(shí)間為5-10min。

11、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟2)中，ito玻璃片的預(yù)處理方法為：先用大量的水沖洗ito玻璃片，然后使用酒精棉輕輕擦拭ito導(dǎo)電面，最后用n2吹干，備用即可。

12、優(yōu)選的，上述的一種au-ito復(fù)合sers基底，步驟3)中，所述烘干溫度為50-60℃下，烘干時(shí)間為2-4h。

13、上述任意一項(xiàng)所述的au-ito復(fù)合sers基底在催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dmab分子中的應(yīng)用。

14、進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，方法如下：在633nm激光照射下，將au-ito復(fù)合sers基底浸沒在patp溶液中，增強(qiáng)了patp分子的拉曼信號，且au-ito復(fù)合sers基底催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dmab分子。

15、優(yōu)選的，上述的應(yīng)用，所述patp溶液的ph為5。

16、本發(fā)明利用構(gòu)建au-ito復(fù)合sers基底，從而增強(qiáng)patp分子的拉曼光譜，催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)。此方法的有益效果可歸于三個(gè)方面：

17、1、au-ito復(fù)合sers基底的構(gòu)建可提高材料的比表面積，提供更多的“熱點(diǎn)”；

18、2、ito的引入加速電子與空穴的傳播速率，進(jìn)而增強(qiáng)patp分子的拉曼光譜；

19、3、au-ito復(fù)合sers基底在au納米粒子與ito玻璃界面處形成了電場，物理增強(qiáng)patp分子的拉曼光譜，繼而催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dman分子。

技術(shù)特征：

1.一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，其制備方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟1)中，檸檬酸鈉粉末的用量為1g，水的用量為100ml，氯金酸的用量為0.024mol。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟1)中，檸檬酸鈉粉末溶于水的溫度為5-25℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟1)中，所述化學(xué)還原法的溫度為90-100℃，加熱時(shí)間為1-1.5h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟2)中，超聲的條件為：溫度為5-25℃，時(shí)間為5-10min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟2)中，ito玻璃片的預(yù)處理方法為：先用大量的水沖洗ito玻璃片，然后使用酒精棉輕輕擦拭ito導(dǎo)電面，最后用n2吹干，備用即可。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種au-ito復(fù)合sers基底，其特征在于，步驟3)中，所述烘干溫度為50-60℃下，烘干時(shí)間為2-4h。

8.權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的au-ito復(fù)合sers基底在催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dmab分子中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，方法如下：在633nm激光照射下，將au-ito復(fù)合sers基底浸沒在patp溶液中，增強(qiáng)了patp分子的拉曼信號，且au-ito復(fù)合sers基底催化patp分子發(fā)生氧化反應(yīng)生成dmab分子。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述patp溶液的ph為5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于SERS檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Au?ITO復(fù)合SERS基底的制備方法和應(yīng)用。首先通過檸檬酸鈉還原法，制備分布均勻、尺寸相同的金納米粒子，然后將金納米粒子與負(fù)載在ITO玻璃片上，制備了一種新型的SERS基底。本發(fā)明構(gòu)建的以ITO玻璃片與金納米粒子相結(jié)合的新型的SERS基底，區(qū)別于常規(guī)的以單獨(dú)的Au納米粒子作為SERS基底，其可以檢測出探針分子更強(qiáng)的本征拉曼信號。因?yàn)榇薙ERS基底的制備需與ITO玻璃片復(fù)合，在復(fù)合界面處可以獲得更強(qiáng)的電場強(qiáng)度，進(jìn)而可以使得探針分子本征拉曼信號增強(qiáng)，可以更好地用于檢測和分析化學(xué)物質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊艷秋,丁家誠,宋朋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遼寧大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10