本发明专利技术提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底，包括柔性基底以及分布在所述柔性基底表面和内部的金属纳米粒子，所述柔性基底为打印纸、滤纸、餐巾纸或硝酸纤维素膜。所述喷雾式表面增强拉曼散射基底增强效果好、稳定性高、价格低廉，有利于大批量样品的快速分析以及在室外现场检测。本发明专利技术还提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：提供金属纳米粒子悬浮液，将所述金属纳米粒子悬浮液装入到喷雾容器中，用所述喷雾容器在柔性基底上喷溅出形状，使所述金属纳米粒子分布在所述柔性基底表面和内部，干燥后得到所述喷雾式表面增强拉曼散射基底。该制备方法简单，无需价格昂贵的先进仪器设备进行制备，适合大规模生产。规模生产。规模生产。
【技术实现步骤摘要】
一种喷雾式表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及功能材料
，具体涉及一种可大规模制备、喷雾式表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]表面增强拉曼散射 (Surface Enhanced Raman Scattering，SERS) 是金属纳米颗粒在入射光的作用下产生等离激元共振现象，使得金属纳米颗粒表面吸附的分子的拉曼光谱得到极大的增强，是一种非常有效的检测拉曼信号的技术，在物质检测和生物传感等领域有着广泛的应用。
[0003]SERS 的增强性能与SERS基底的制备密切相关。制备表面增强拉曼散射基底的方法有很多，如化学合成技术，光学曝光技术，喷墨打印技术，模板法等，但都存在制备过程复杂，成本昂贵，对设备要求高，不适合大规模生产，基底易被空气氧化影响增强性能等不足之处。中国专利申请CN105784668A公开了一种手写式表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用，但所制备的SERS基底面积非常小，不适合大量样品的检测，而且现有技术中要实现大面积制备，一般是用喷墨打印（需要打印机）、物理气相沉积（PVD）或者化学自组装方式，但这三种方式都需要专门的设备，不适合现场制作基底，也不方便携带保存（需要真空条件保存）。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。本专利技术提供的喷雾式表面增强拉曼散射基底的增强效果好，稳定性高，制备过程简单，可现场制备，价格低廉，本专利技术提供的喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法工艺简单。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底，包括柔性基底以及分布在所述柔性基底表面和内部的金属纳米粒子，所述柔性基底包括普通打印纸、滤纸、餐巾纸或硝酸纤维素膜。
[0006]优选地，所述喷雾式表面增强拉曼散射基底为以所述金属纳米粒子的悬浮液为溶液，通过喷雾容器将所述金属纳米粒子的悬浮液喷溅在所述柔性基底上得到。
[0007]优选地，所述纸为普通打印纸、滤纸、餐巾纸或硝酸纤维素膜。
[0008]优选地，所述金属纳米粒子为贵金属单质或其合金。
[0009]更优选地，所述贵金属单质为金、银或铜。
[0010]优选地，所述金属纳米粒子的形状为球型、立方体、四面体、棒状、中空壳层或核壳结构。
[0011]优选地，所述金属纳米粒子为金纳米棒、金纳米颗粒、银纳米颗粒、多孔金纳米颗粒和金银纳米棒中的一种或多种。
[0012]优选地，所述金属纳米粒子的粒径为 20 ～ 100nm。
[0013]本专利技术第一方面提供的喷雾式表面增强拉曼散射基底，所述喷雾式表面增强拉曼散射基底的表面和内部分布有金属纳米粒子，使得所述表面增强拉曼散射基底有较好的稳定性，更容易产生增强的拉曼信号，检测一致性良好，价格低廉，保存和携带方便，有利于实验室大批量样品的快速分析以及在室外现场进行 SERS 检测。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤 ：提供金属纳米粒子悬浮液，将所述金属纳米粒子悬浮液装入到喷雾容器中，以所述金属纳米粒子悬浮液为溶液，使用所述喷雾容器在柔性基底上喷溅出图形，使所述金属纳米粒子分布在所述柔性基底表面并使部分所述金属纳米粒子通过渗透作用进入所述柔性基底内部，得到所述喷雾式表面增强拉曼散射基底，所述喷雾式表面增强拉曼散射基底包括柔性基底以及分布在所述柔性基底表面和内部的金属纳米粒子，所述柔性基底包括普通打印纸、滤纸、餐巾纸或硝酸纤维素膜。
[0015]优选地，所述金属纳米粒子为贵金属单质或其合金。
[0016]更优选地，所述贵金属单质为金、银或铜。
[0017]优选地，所述金属纳米粒子的形状为球型、立方体、四面体、棒状、中空壳层或核壳结构。
[0018]优选地，所述金属纳米粒子为金纳米棒、金纳米颗粒、银纳米颗粒和金银纳米棒中的一种或多种。
[0019]优选地，所述金属纳米粒子悬浮液的浓度为 20 ～ 50nM。
[0020]优选地，所述喷雾容器为喷瓶、喷壶或雾化器。
[0021]优选地，所述喷溅图形为正方形、长方形、圆形、三角形、梯形或不规则形状。
[0022]优选地，所述喷溅面积长度为 1～ 20 cm，宽度为1～20 cm。
[0023]所述喷雾的速度不限。
[0024]优选地，所述银纳米颗粒的制备方法参考晶种生长法（Small Methods 2018, 1800182），包括以下步骤 ：先用硼氢化钠将硝酸银还原成 2 ～ 3nm 的银纳米种子，然后加入由十六烷基三甲基氯化铵、硝酸银和抗坏血酸组成的生长液，在碱性条件下快速搅拌，生长，所得的银纳米颗粒溶液离心出去上清液，将沉淀再分散在去离子水中。
[0025] 优选地，所述金银纳米颗粒的制备方法包括以下步骤 ：先用硼氢化钠将氯金酸还原成 2 ～ 3nm 的金纳米种子，然后加入由十六烷基三甲基氯化铵、氯金酸和抗坏血酸组成的生长液，在碱性条件下快速搅拌，生长，所得的金纳米颗粒溶液离心出去上清液，将沉淀再分散在去离子水中。在含有金纳米颗粒的溶液中加入硝酸银、十六烷基三甲基氯化铵和抗坏血酸，在碱性条件下，硝酸银在金纳米颗粒表面被还原，形成金银纳米颗粒，将所得金银纳米颗粒溶液离心出去上清液，将沉淀再分散在去离子水中。
[0026]本专利技术第二方面提供的一种喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，通过将高浓度的金属纳米粒子悬浮液用喷雾的方式喷溅在纸张或纤维薄膜表面，纸张和纤维薄膜通过静电作用将金属纳米粒子吸附在表面；同时，由于纸张和纤维薄膜的多缝隙纤维结构，使得部分金属纳米粒子透过表面，渗入纤维中，使得所述表面增强拉曼散射基底有较好的稳
定性，更容易产生增强的拉曼信号。所述喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法简单，通过喷雾的方式在柔性基底表面和内部设置金属纳米粒子，不需要复杂的设备，成本较低，适合大规模生产，可现用现做，避免空气氧化干扰，制得的所述表面增强拉曼散射基底保存条件简单，不需要真空保存，利于携带，适用于现场检测。
[0027]本专利技术第三方面提供了一种喷雾式表面增强拉曼散射基底的应用，如第一方面所述的喷雾式表面增强拉曼散射基底应用于检测待测物的拉曼信号，检测步骤如下 ：在所述喷雾式表面增强拉曼散射基底任意一处滴加待测物溶液，干燥后，用拉曼光谱仪检测所述待测物的拉曼散射信号。
[0028]优选地，所述待测物为各种含有羟基、巯基、氨基或是负电性的化合物，包括罗丹明6G (R6G)、孔雀石绿 (MG)、4-硝基苯硫酚 (4-NBT)、对巯基苯硫酚 (BDT) 和 4
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巯基苯甲酸 (4-MBA) 中的任意一种。
[0029]优选地，所述拉曼光谱仪为共聚焦拉曼光谱仪、手持式拉曼光谱仪或便携式拉曼光谱仪。
[0030]优选地，所述检测时的激光波长为 532nm，633nm，785nm或1064 nm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供金属纳米粒子悬浮液，将所述金属纳米粒子悬浮液装入到喷雾容器中，使用所述喷雾容器在柔性基底上进行图形喷溅，使所述金属纳米粒子分布在所述柔性基底表面并使部分所述金属纳米粒子通过渗透作用进入所述柔性基底内部，干燥后得到喷雾式表面增强拉曼散射基底，所述喷雾式表面增强拉曼散射基底包括柔性基底以及分布在所述柔性基底表面和内部的金属纳米粒子；其中喷溅的图形为正方形、长方形、圆形、三角形、梯形或不规则形状；喷溅的面积长度为 1～ 30 cm，宽度为1～30 cm。2.如权利要求 1 所述的喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子为贵金属单质或其合金。3.如权利要求 1所述的喷雾式表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述金属纳米粒子悬浮液的浓度为 10...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雨晴，杨安琪，柴勤泽，王寅，陈若楠，刘红英，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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