[发明专利]一种介孔TiO

说明书

一种介孔TiO₂表面增强拉曼散射活性基底的制备和应用方法，它涉及表面增强拉曼散射活性基底的制备和应用方法。它是要解决现有的TiO₂纳米粒子作为表面增强拉曼散射活性基底时活性较弱的技术问题。本发明的方法：将P123加入乙醇、水和浓硝酸混合液中，得到P123溶液；将钛酸四丁酯溶液滴入P123溶液中搅拌，得到溶胶；溶胶经水热和焙烧，得到介孔TiO₂表面增强拉曼散射活性基底。应用：将被测物质表面修饰到介孔TiO₂表面增强拉曼散射活性基底上，再进行表面增强拉曼散射测试即可。本发明的活性基底最低检测浓度达到10^‑8M，可用于检测药物分子。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼散射活性基底及其制备方法和应用。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering，SERS)效应是由于分子等物种吸附或非常靠近于具有某种纳米结构的表面时，其Raman信号强度比其体相分子具有显著增强的现象。随着纳米技术的不断发展，SERS技术已经发展成为一种探测表界面特性和分子间相互作用、表征分子吸附行为和分子结构的有效工具和手段。 SERS的产生需要借助于具有SERS活性的基底，自从SERS被发现以来，关于新型基底的制备及增强机理的研究一直是人们关注的热点。目前，SERS活性基底主要有贵金属(Au、Ag、Cu)、过渡金属和半导体几大类，其中半导体材料TiO₂由于无毒、廉价、易得、化学稳定而被用作SERS活性基底。如，在2008年第112卷20095-20098 页的《物理化学C》上发表的文章《TiO₂纳米粒子上吸附分子的增强拉曼散射发现：电荷转移贡献》中公开了一种通过溶胶-水热法制备出的粒径较小的锐钛矿型TiO₂纳米粒子作为SERS基底。该研究首次发现了半导体TiO₂的SERS增强效应，但这种TiO₂纳米粒子由于具有较低的表面性能(表面缺陷)，因此作为SERS活性基底的增强能力较弱。2009年第131卷6040-6041页的《美国化学会志》上发表的文章《半导体纳米粒子(TiO₂杂化复合物)的SERS》中公开了一种小尺寸TiO₂胶体粒子与烯二醇类分子复合物的SERS研究。该研究虽然成功地观测到了与TiO₂粒子复合的分子的SERS信号，但此TiO₂基底的SERS增强能力明显地依赖于激发光的能量，该报道提供的TiO₂基底在实际应用中受到了极大限制。

目前为止，基于表面活性位点调控策略，制备具有介孔结构的TiO₂纳米粒子作为高性能SERS活性基底的研究尚未见报道。

发明内容

本发明是要解决现有的TiO₂纳米粒子作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底时活性较弱的技术问题，而提供一种介孔TiO₂表面增强拉曼散射活性基底的制备和应用方法。

本发明的介孔TiO₂表面增强拉曼散射活性基底的制备方法，按以下步骤进行：

一、按体积比(20～25)：(5～7)：1将乙醇、水和浓硝酸混合均匀，再加入三嵌段共聚物P123，超声分散30～60min，得到P123溶液；其中P123溶液中P123的质量百分浓度为3％～16％；

二、按体积比为1：1将钛酸四丁酯和无水乙醇混合均匀，得到钛酸四丁酯溶液；

三、在搅拌条件下，将钛酸四丁酯溶液滴入P123溶液中，滴加结束后，升温至 30～35℃，剧烈搅拌90～120min后，再缓慢搅拌30～60min，得到溶胶；

四、将溶胶转移至水热釜中，放入烘箱120～130℃下水热反应24～28h，自然冷却至室温，倒掉废液后，将得到的水热产物放入烘箱中在60～70℃下干燥12～24h，自然冷却后，得到前驱物；