[发明专利]一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底，包括金属颗粒和具有三维网状孔隙的支撑体，所述金属颗粒附着于所述支撑体的孔隙表面；所述支撑体为PDMS海绵。首先，支撑体具有三维网状的结构，比表面积大，可以负载更多且更均匀的金属颗粒，从而显著提升基底的增强效果，能清晰地测试出待分析物的特征峰，尤其是低波数处的特征峰。其次，当支撑体为PDMS海绵时，由于海绵具有亲水性，因此能够更有效、更快速地进行采样，不仅能检测固体表面污染物也可以对液态污染物进行检测，特别适合于检测蔬果表面以及蔬果汁中的农药；同时，海绵具有弹性，可以根据待测物表面的粗糙度而产生相应形变从而更好的吸附待分析物，是一种具有柔性的基底。

技术领域

本发明涉及拉曼光谱技术领域，具体而言，涉及一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，下称SERS)技术是一种振动光谱分析技术。SERS的产生在大多数情况下必须依赖贵金属(通常是Au，Ag，Cu等)纳米材料作为信号增强基底。SERS不仅分析速度快(几秒到几分钟范围)，而且分析灵敏度可达到单分子水平。传统的SERS基底多为金银纳米溶胶或基于金银纳米材料的刚性固体基底，需要收集样品溶液并滴加在SERS基底上后才能进行SERS分析。因此，一般而言传统SERS基底不适合现场表面污染物分析。

现有适用于现场表面污染物分析的SERS方法可以大致分为两大类：

第一类是适用于原位分析的针尖增强SERS(TERS)技术，壳隔绝纳米材料SERS(SHINERS)技术及智能纳米粒子技术。对于原位SERS分析技术而言，TERS技术设备极其昂贵、操作复杂，信号较弱。

第二类主要是难以进行原位但可以进行现场表面污染物分析，兼具采样和SERS增强性能的柔性基底SERS技术。非原位现场SERS分析技术，是指将SERS活性纳米粒子固载在柔性载体材料上，从而使SERS基底兼具采样和拉曼增强功能的双功能基底，能直接利用SERS基底对表面污染物采样和分析的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底，该基底的灵敏度高、增强待分析物的拉曼出峰强度的效果好、稳定性好且操作简单，还要提供一种简单的制备方法来制备该表面增强拉曼光谱基底。

为了实现上述目的，提供了一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底。该一种基于PDMS海绵的表面增强拉曼光谱基底包括金属颗粒和具有三维网状孔隙的支撑体，所述金属颗粒附着于所述支撑体的孔隙表面；所述支撑体为PDMS海绵。

首先，支撑体具有三维网状的结构，比表面积大，可以负载更多且更均匀的金属颗粒，从而显著提升基底的增强效果，能清晰地测试出待分析物的特征峰，尤其是低波数处的特征峰。其次，当支撑体为PDMS海绵时，由于海绵具有亲水性，因此能够更有效、更快速地进行采样，不仅能检测固体表面污染物，也可以对液态污染物进行检测，特别适合于检测蔬果表面以及蔬果汁中的农药；同时，海绵具有弹性，可以根据待测物表面的粗糙度而产生相应形变从而更好的吸附待分析物，是一种具有柔性的基底。经验证，该基底对水果表面的农药的检出限低至1.0ng/cm²，对蔬果汁中的农药的检出限低至1.0ng/cm²。由于这种基底对于各种情况下污染物的检测具有普适性的特点，并且其检测过程具有简便、无损、高效、现场检测等优点，其在食品安全、公共安全等领域都具有广泛的应用前景。