[发明专利]一种二硫化钨量子点包覆的银纳米球复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种二硫化钨量子点包覆的银纳米球复合材料及其制备方法与应用，所述的复合材料为Ag‑WS₂QDs，该材料以银纳米球为内核，单分散的二硫化钨量子点包覆在银纳米颗粒表面形成壳层，银纳米球的粒径为30‑50nm，二硫化钨量子点壳层的厚度5nm，本发明的银纳米球复合材料充分协调了贵金属LSPR效应及各界面的电荷转移，拥有出色的信号均匀性、灵敏性和稳定性，能够实现目标污染物的快速SERS分析检测。

技术领域：

本发明涉及一种二硫化钨量子点包覆的银纳米球复合材料及其制备方法与应用，属于新材料及光谱分析技术领域。

背景技术：

表面增强拉曼光谱(SERS)是指在贵金属粗糙化表面或溶胶中将被吸附分子的拉曼信号进行放大的一种光谱技术(Chem.Phys.Lett.1974,26,163-166,J.Am.Chem.Soc.1977,99,5215-5217.)。由于表面增强拉曼光谱克服了传统拉曼光谱灵敏度低的缺点，同时具备了拉曼光谱的指纹特点，被广泛应用于环境检测(Environ.Sci.Technol.,2011,45,4046-4052.)、食品安全(Nanoscale,2018,10,15195-15204.)、生物医学诊断(Anal.Chem.,2019,91,7295-7303.)以及公共安全等领域(Anal.Chem.，2017,89,5072-5078.)。SERS基底主要分为以下三种类型：贵金属基底(Anal.Chem.，2017，89,2424-2431.)，非金属基底(ACS Nano.,2020,14,6258-6268.)，复合基底(Dalton Trans.,2015,44,3447-3453.)。其中复合基底结合了多种材料的特性，具有SERS性能优良、稳定性好、多功能性等优点，是SERS技术应用于环境痕量污染物检测的研究热点。

现有的表面增强拉曼基底大多数是由柔性基底和贵金属涂层组成，现有的基底与目标检测物的亲和性差，容易造成目标位检测不准确，另外，现有的基底制备过程复杂。

二硫化钨具有优异的光学和电学性质，当二硫化钨被剥离成单层时，会使其由间接带隙变为直接带隙，导致光致发光的增强；同时二硫化钨材料具有宽吸收带和较高的消光系数，伴随层状结构变化产生可调吸收特性、较高的载流子效率和电荷转移速率(J.Alloys Compd.,2020,835,155383；Small.2020,16,1904271)，这些特性使得二硫化钨成为构筑复合型SERS基底的最佳选择之一。与层状二硫化钨相比，二硫化钨量子点具有更大的表面积和更多的活性位点，可以改善传统SERS检测过程中贵金属基底与目标检测物的亲和性和化学增强能力。

福美双是一种被广泛用作农作物，水果，蔬菜，茶等的保护性杀菌剂，长期作用下易致癌和致畸。已有文献报道福美双的检测，但通常需要繁杂的样品前处理，导致分析效率低下。

因此，亟需开发一种可以实现对福美双的快速、高灵敏检测的新型SERS基底材料。

发明内容：

针对现有SERS基底的不足，尤其是没有对福美双的快速、高灵敏检测的新型SERS基底材料报道的缺陷，本发明提供一种二硫化钨量子点包覆的银纳米球复合材料及其制备方法与应用。

本发明的银纳米球复合材料充分协调了贵金属LSPR效应及各界面的电荷转移，拥有出色的信号均匀性、灵敏性和稳定性，能够实现目标污染物的快速SERS分析检测。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种二硫化钨量子点包覆的银纳米球复合材料，所述的复合材料为Ag-WS₂QDs，该材料以银纳米球为内核，单分散的二硫化钨量子点包覆在银纳米颗粒表面形成壳层，银纳米球的粒径为30-50nm，二硫化钨量子点壳层的厚度5nm，复合材料Ag-WS₂QDs中WS₂QD质量分数为7-11.5％。