濺射功率為50W，濺射速度為0.3A/s,濺射時(shí)間為50s，濺射厚度為30nm，自轉(zhuǎn) 速度為l〇rpm，通過(guò)向碳纖維表面派射粒徑為80nm的金納米顆粒，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的 負(fù)載金納米團(tuán)簇的SERS基底。
[0026] 圖2顯示出本實(shí)施例中制備的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載金納米團(tuán)簇的SERS基底電 子顯微鏡照片，從圖2可以看出，所制備的金納米顆粒于鈷酸鎳的表面和尖端處形成大量 的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，且這些團(tuán)簇的間距為納米尺度。
[0027] 圖3為利用上述方法制備得到的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載金納米團(tuán)簇的SERS基底 對(duì)拉曼標(biāo)記分子4-巰基苯甲酸（4-MBA)進(jìn)行拉曼信號(hào)檢測(cè)，得到的拉曼光譜圖。檢測(cè)時(shí)所 用4-MBA溶液的濃度為4X10SM，所用激光的功率為30mW，積分時(shí)間為10s。從圖3可以看 出，該SERS活性基底具有良好的SERS信號(hào)增強(qiáng)效應(yīng)，其在1078cm1處的拉曼信號(hào)強(qiáng)度高達(dá) 25000。
[0028] 實(shí)施例2具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銀納米團(tuán)簇的SERS基底的制備
[0029] 具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銀納米團(tuán)簇的SERS基底的制備方法包括以下步驟：
[0030] 利用水熱反應(yīng)法制備負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維（即負(fù)載有周期性3D網(wǎng)狀立 體結(jié)構(gòu)鈷酸鎳的碳纖維），使鈷酸鎳納米棒在碳纖維上生長(zhǎng)為規(guī)則的周期性3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 該方法同實(shí)施例1的描述。
[0031] 將上述負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維置于射頻磁控濺射系統(tǒng)中，控制濺射工作壓 力為0. 6Pa，濺射功率為80W，濺射速度為0.5A/S,濺射時(shí)間為80s，濺射厚度為50nm，自轉(zhuǎn) 速度為15rpm，通過(guò)向碳纖維表面濺射粒徑為150nm的銀納米顆粒，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的 負(fù)載銀納米團(tuán)簇的SERS基底。
[0032] 圖4顯示出本實(shí)施例中制備的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銀納米團(tuán)簇的SERS基底電 子顯微鏡照片，從圖4可以看出，所制備的銀納米顆粒于鈷酸鎳的表面和尖端處形成大量 的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，且這些團(tuán)簇的間距為納米尺度。
[0033] 圖5為利用上述方法制備得到的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銀納米團(tuán)簇的SERS基底 對(duì)拉曼標(biāo)記分子4-巰基苯甲酸（4-MBA)進(jìn)行拉曼信號(hào)檢測(cè)，得到的拉曼光譜圖。檢測(cè)時(shí)所 用4-MBA溶液的濃度為4X10SM，所用激光的功率為30mW，積分時(shí)間為10s。從圖5可以看 出，該SERS活性基底具有良好的SERS信號(hào)增強(qiáng)效應(yīng)，其在1078cm1處的拉曼信號(hào)強(qiáng)度高達(dá) 30000〇
[0034] 實(shí)施例3具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銅納米團(tuán)簇的SERS基底的制備
[0035] 具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銅納米團(tuán)簇的SERS基底的制備方法包括以下步驟：
[0036] 利用水熱反應(yīng)法制備負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維（即負(fù)載有周期性3D網(wǎng)狀立 體結(jié)構(gòu)鈷酸鎳的碳纖維），使鈷酸鎳納米棒在碳纖維上生長(zhǎng)為規(guī)則的周期性3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 該方法同實(shí)施例1的描述。
[0037] 將上述負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維置于射頻磁控濺射系統(tǒng)中，控制濺射工作壓 力為0· 8Pa，濺射功率為100W，濺射速度為〇,8Α/s,濺射時(shí)間為100s，濺射厚度為180nm，自 轉(zhuǎn)速度為18rpm，通過(guò)向碳纖維表面濺射粒徑為20nm的銅納米顆粒，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造 的負(fù)載銅納米團(tuán)簇的SERS基底。
[0038] 圖6顯示出本實(shí)施例中制備的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銅納米團(tuán)簇的SERS基底電 子顯微鏡照片，從圖6可以看出，所制備的銅納米顆粒于鈷酸鎳的表面和尖端處形成大量 的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，且這些團(tuán)簇的間距為納米尺度。
[0039] 圖7為利用上述方法制備得到的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載銅納米團(tuán)簇的SERS基底 對(duì)拉曼標(biāo)記分子4-巰基苯甲酸（4-MBA)進(jìn)行拉曼信號(hào)檢測(cè)，得到的拉曼光譜圖。檢測(cè)時(shí)所 用4-MBA溶液的濃度為4X10SM，所用激光的功率為30mW，積分時(shí)間為10s。從圖7可以看 出，該SERS活性基底具有良好的SERS信號(hào)增強(qiáng)效應(yīng)，其在1078cm1處的拉曼信號(hào)強(qiáng)度高達(dá) 20000〇
[0040] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金屬納米簇的SERS基底的制備方法，其特征在于，利用水 熱反應(yīng)法制備負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維，使鈷酸鎳納米棒在碳纖維上生長(zhǎng)為規(guī)則的周 期性3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后利用磁控濺射技術(shù)將貴金屬納米顆粒涂覆于上述負(fù)載有鈷酸鎳納 米棒的碳纖維表面，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金屬納米簇的SERS基底。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應(yīng)法的具體過(guò)程為：將 碳纖維依次在丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水中分別超聲洗滌20-30min，然后置于60°C真空干 燥箱中干燥12h ;將干燥后的碳纖維置于高壓反應(yīng)釜中，將鈷鹽、鎳鹽和氟化銨按摩爾比1 : 2 :6溶于去離子水后注入上述高壓反應(yīng)釜中，于KKTC反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室 溫，取出碳纖維，用無(wú)水乙醇和去離子水反復(fù)沖洗，最后置于60°C真空干燥箱中干燥12h， 即得負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述磁控濺射技術(shù)具體為：將負(fù)載有 鈷酸鎳納米棒的碳纖維置于射頻磁控濺射系統(tǒng)中，控制濺射工作壓力為〇. 1-0. 9Pa，濺射功 率為20-150W，濺射速度為OJ-I A/s,濺射時(shí)間為10-120S，濺射厚度為10-200nm，自轉(zhuǎn)速 度為5-20rpm，通過(guò)向碳纖維表面派射貴金屬納米顆粒，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金 屬納米簇的SERS基底。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述貴金屬包括金、銀或 銅。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述貴金屬納米顆粒的粒徑為 20-150nm〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法制備的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金屬納米簇的 SERS基底。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種新型的具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金屬納米簇的SERS基底及其制備方法，利用水熱反應(yīng)法制備負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維，使鈷酸鎳納米棒在碳纖維上生長(zhǎng)為規(guī)則的周期性3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后利用磁控濺射技術(shù)將貴金屬納米顆粒涂覆于上述負(fù)載有鈷酸鎳納米棒的碳纖維表面，獲得具有3D網(wǎng)狀構(gòu)造的負(fù)載貴金屬納米簇的SERS基底。其特點(diǎn)是形成的3D網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)鈷酸鎳具有豐富的尖端和平整的表面，有利于貴金屬納米顆粒于其上形成大量的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生較強(qiáng)的SERS信號(hào)。同時(shí)，周期性的結(jié)構(gòu)使得SERS熱點(diǎn)均勻分布，在實(shí)際檢測(cè)中具有穩(wěn)定均一的信號(hào)輸出。另外，由于承載物為碳纖維，使制備的SERS基底可彎曲，可裁剪，易攜帶，便于應(yīng)用于臨床生物醫(yī)藥檢測(cè)。
【IPC分類】G01N21/65
【公開(kāi)號(hào)】CN105424673
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510736456
【發(fā)明人】姜濤, 周駿, 王曉龍, 張利, 趙子奇
【申請(qǐng)人】寧波大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日