[发明专利]一种亲疏水组装表面增强拉曼散射基底及其制备方法

说明书

本发明公开了一种亲疏水组装表面增强拉曼散射基底及其制备方法，特点是该基底由银纳米颗粒涂覆的砂纸嵌入疏水涂料涂覆的滤纸中形成，其制备方法包括（1）采用电子束蒸发镀银的方法于砂纸表面蒸镀一层100‑200纳米厚的银纳米颗粒，得到银纳米颗粒涂覆的砂纸；（2）在滤纸表面涂覆一层疏水涂料，待其自然干燥后，采用打孔器在疏水涂料涂覆的滤纸上打一小孔，之后采用相同孔径的打孔器在银纳米颗粒涂覆的砂纸上裁剪出一小块砂纸，将其刚好嵌入滤纸上的小孔中，并使滤纸和砂纸表面保持平行，即可，优点是即可消除咖啡环效应，又能显著增强拉曼信号。

技术领域

本发明涉及一种表面增强拉曼散射基底，尤其是涉及一种可消除咖啡环效应的亲疏水组装表面增强拉曼散射基底及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射（SERS）技术，由于具有较窄的光谱宽度，无荧光背景干扰和在单一波长激发下能够实现多元检测等一系列优点，被广泛应用于对生物分子、环境污染物和农药残留物的探测之中。由于在这些实际检测中，十分有限的待测分子含量对SERS技术的灵敏度提出了较高的要求，除了要制备出具有较好电磁场增强效果的拉曼基底之外，如何消除在分子检测中的一些不利因素也是人们的一个研究重点。其中一个典型的不利因素就是在向拉曼基底滴加待测分子溶液时，待测分子溶液在干燥后会在拉曼基底上形成咖啡环状结构，不利于得到均匀的拉曼信号输出，获得定量的检测结果和较低的检测极限。人们在研究中发现，改善基底的亲水性，如使得基底转变为超亲水基底，可以在一定程度上避免咖啡环的产生。但是，使基底成为超亲水基底所需要的后处理程序有可能破坏基底的表面结构，使得其表面电磁场增强能力减弱。目前，国内外还没有公开一种在不影响基底表面结构的前提下，也能实现如超亲水基底一样对待测分子液滴的捕获效果，从而实现消除咖啡环效应的表面增强拉曼散射基底及其制备方法的相关研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可消除咖啡环效应，又能显著增强拉曼信号的亲疏水组装表面增强拉曼散射基底及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种亲疏水组装表面增强拉曼散射基底，该基底由银纳米颗粒涂覆的砂纸嵌入疏水涂料涂覆的滤纸中形成。

所述的银纳米颗粒涂覆的砂纸亲水角为54.4-63.6度，所述的疏水涂料涂覆的滤纸其表面亲水角为144.5-150.2度。

所述的砂纸目数为800-7000目。

上述亲疏水组装表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：

（1）银纳米颗粒涂覆的砂纸的制备：采用电子束蒸发镀银的方法于砂纸表面蒸镀一层100-200纳米厚的银纳米颗粒，得到银纳米颗粒涂覆的砂纸；

（2）亲疏水组装表面增强拉曼散射基底的制备：在滤纸表面涂覆一层疏水涂料，待其自然干燥后，采用打孔器在疏水涂料涂覆的滤纸上打一小孔，之后采用相同孔径的打孔器在步骤（1）得到的银纳米颗粒涂覆的砂纸上裁剪出一小块砂纸，将其刚好嵌入滤纸上的小孔中，并使滤纸和砂纸表面保持平行，即得到可消除咖啡环效应的亲疏水组装表面增强拉曼散射基底。

步骤（1）具体为：采用电子束蒸发镀银的方法，条件为真空度0.0006帕，功率50瓦，生长速率1埃每秒，时间60-140秒，于120-7000目砂纸表面蒸镀一层100-200纳米厚的银纳米颗粒，即得银纳米颗粒涂覆的砂纸。