[发明专利]一种SERS用纳米银基底的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料学及激光拉曼检测技术领域，具体涉及一种表面增强拉曼光谱用的纳米银基底及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)效应可以使某些特定的纳米结构表面吸附物种的拉曼信号强度得到极大增强，由此发展起来的表面增强拉曼光谱是一种具有超高灵敏度的表面检测谱学技术，并成功用于表面化学、电化学、分析化学和生物检测等领域，表面增强拉曼光谱技术（SERS）对检测样品的需要量少，对样品无破坏性，而且灵敏度高的优点。

在表面增强拉曼光谱技术中，入射激光波长、激发强度、金属SERS 活性基底对表面增强拉曼光谱的分析是三个至关重要的因素；在实验中所观测到的拉曼散射的极大增强主要来自金属纳米结构表面的局域电场增强，其次，拉曼增强还受拉曼活性分子的特殊电子共振和他们直接与金属表面接触的影响。

因此SERS基底的制备显得至关重要。现有SERS基底存在着重现性不理想、保存时间短、基底不好调控等缺点，导致SERS技术应用于定量分析存在较大的困难，目前SERS采用的基底一般为金、银、铜等金属，其中利用硝酸银、还原剂制备的溶胶银，是目前最常用的SERS用基底。但目前制备的溶胶银具有重现性差、保存期短等问题，严重限制了SERS技术在物质定量中的应用。

纤维素衍生物，cellulose derivatives，纤维素衍生物是以纤维素高分子中的羟基与化学试剂发生酯化或醚化反应后的生成物。按照反应生成物的结构特点可以将纤维素衍生物分为纤维素醚和纤维素酯以及纤维素醚酯三大类。实际商品化应用的纤维素酯类有：纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯和纤维素黄酸酯。纤维素醚类有：甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素等。此外，还有酯醚混合衍生物。

发明内容

为了克服现有SERS基底存在着重现性不理想、保存时间短、基底不好调控等缺点，本发明的目的是提供一种SERS用纳米银基底的制备方法，具有工艺简单、操作方便、制备快速、工艺条件容易控制等优点。

为了实现上述目的，本发明采用了下列的技术方案：

本发明所述的一种SERS用纳米银基底的制备方法，包括如下步骤：

在水溶性纤维素醚类溶液中加入柠檬酸钠，搅拌均匀后加温并在搅拌的条件下加入与纤维素醚类溶液相同体积的银氨溶液，调节pH值为6-8范围内，于50-90℃温度下反应而得到SERS用的纳米银基底。

所述水溶性纤维素醚类优选甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或者二种以上组合。

所述水溶性纤维素醚类的浓度为质量分数优选为0.05%-1%。

所述柠檬酸钠的量优选为水溶性纤维素醚类质量的20-100%。

所述加温的温度优选为50-90℃；所述银氨溶液的浓度优选为2mmol/L-25mmol/L。

所述的甲基纤维素的分子量优选为30000-150000，甲氧基含量为25-30%；羟乙基纤维素的分子量优选为220000–250000，取代度为1.8-2.0；羟丙基甲基纤维素的分子量优选为20000-150000，甲氧基含量为25-30%，羟丙基7.0-12%。

本发明采用更具体的技术方案为：

采用去离子水配置质量分数0.05%-1%的纤维素醚类（甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或者二种组合）溶液，加入纤维素醚类质量20-100%的柠檬酸钠，搅拌均匀后，升高到50-90℃，在搅拌的条件下加入与纤维素醚类溶液相同体积的银氨溶液（银氨溶液的浓度为2mmol/L-25mmol/L），调节pH值为6-8范围内，于50-90℃下反应1.5-3.5小时后，得到SERS用纳米银基底。

本发明的优点为：1）原料廉价、工艺简单、操作方便、制备快速、工艺条件容易控制，大大简化了生产工艺过程，节省了时间，降低了成本，所制备的纳米银基底具有粒径可控、可调、保存时间长、性能稳定等优点，制备的纳米银具有很强的表面增强拉曼效益，有着广泛的应用前景。