[发明专利]一种提高表面增强红外吸收光谱的增强因子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学检测领域，尤其涉及一种提高表面增强红外吸收光谱的增强因子的方法。

背景技术

表面增强红外吸收是指具有红外活性的物质修饰在金、银、铜等金属岛状薄膜上时，金属岛膜的电子受到红外光的激发形成表面等离子体，与入射光电场耦合，使吸收分子的红外吸收得到极大增强，产生表面增强红外吸收现象。因此，表面增强红外吸收光谱(Surface-Enhanced Infrared Absorption spectroscopy，SEIRAS)是一种研究界面分子结构和功能的重要分析检测手段。但是，目前采用的真空蒸镀或化学沉积法制备的金属薄膜的增强因子仅是10¹~10³，远小于表面增强拉曼散射的10⁶~10¹²的增强因子，因而限制了SEIRAS的广泛应用。为了进一步发展SEIRAS技术，扩大其应用，首先要解决的问题是提高其增强因子。

金纳米棒是一种棒状金纳米颗粒，长度在20nm到200nm范围连续可调，宽度在5nm到100nm范围连续可调，且合成简单产率高。通过调节金纳米棒的长径比，其表面等离子体共振波长在550nm~1550nm范围内可调。因其优异的物理化学性质，金纳米棒的表面电场强度增强效应达到10⁷。

所以本发明人考虑使用纳米棒和现有金属岛状薄膜结合，看能否提高表面增强红外光谱的增强因子。据我们实验观察，纳米棒与金属岛状薄膜直接结合并不能得到理想的效果。所以需要提供一种纳米棒和金岛状薄膜结合的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种利用金属纳米棒和金属岛膜共同提高表面增强红外吸收光谱增强因子的方法，该方法简单，容易操作，增强因子提高明显，红外吸收光谱信号清晰。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种提高表面增强红外吸收光谱的增强因子的方法，包括：

a）利用化学沉积法在硅晶体表面制备金纳米岛膜；得到表面增强红外吸收基底；

b）在所述基底表面利用待测物自组装形成检测层；

c）在所述检测层表面通过自组装法形成金属纳米棒层，得到具有三明治型结构的基底；

d）将步骤c）得到的基底进行表面增强红外吸收检测，采集红外吸收光谱。

优选的，所述金属纳米棒为金、银、铂、钯、铜纳米棒中的一种或多种。

优选的，所述待测物为含有巯基和/或氨基的多官能度化合物。

优选的，所述待测物为对巯基苯胺。

优选的，步骤a）具体为：

a1）将NaAuCl₄溶液，Na₂SO₄、Na₂S₂O₃、NH₄Cl混合溶液和体积分数3%的HF溶液按体积比1:1:1依次混合；

a2）将步骤a1）得到的混合溶液滴加在硅晶体表面，沉积50~90s，得到表面增强红外吸收基底。

优选的，在步骤b）之后步骤c）之前还包括：

提供乙醇的红外吸收光谱，作为背景光谱；

采集所述含有检测层的基底的红外光谱；

优选的，在采集所述含有检测层的基底的红外光谱之后，还包括：除去所述基底上多余的待测物。

优选的，所述金属纳米棒溶液与所述待测物溶液的体积比为1~2:1~2。

优选的，所述待测物溶液中，待测物的浓度为1~5mM。

优选的，所述金属纳米棒溶液中的金属纳米棒的浓度0.23~1mM。

本发明的设计目的在于进一步提高化学沉积金膜的红外增强效应，扩大表面增强红外光谱在界面生物分子结构功能研究领域的应用。通过金纳米棒和金纳米岛与被分析物形成的三明治结构，进一步提高分析物的红外信号，使这种三明治结构成为提高表面增强红外光谱增强因子的新方法。