本發(fā)明涉及表面增強拉曼光譜技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種具有表面增強拉曼效應(yīng)的活性基底及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
表面增強拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)光譜具有選擇性好,高靈敏度,對某些分子的靈敏度比常規(guī)拉曼光譜高數(shù)百萬倍的優(yōu)點,已經(jīng)在化學(xué)、生物學(xué)、藥理學(xué)等各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。SERS主要是納米尺度的粗糙表面或顆粒體系所具有的異常光學(xué)增強現(xiàn)象,它可以將吸附在材料表面的分子的拉曼信號放大106-1014倍。因此,對SERS檢測分析技術(shù)而言,性能良好的SERS活性基底的制備是獲得SERS信號的前提。然而,如何簡單地制備出增強效果好且具有高度一致性和重復(fù)性的活性基底卻成為限制SERS發(fā)展的主要原因。
目前,通過電化學(xué)活化、化學(xué)合成、分子組裝、真空蒸鍍、納米平板印刷、電子束光刻法等技術(shù),研究者們已經(jīng)制備出多種類型的SERS活性基底材料。但是,電化學(xué)活化、化學(xué)合成及分子組裝等簡便方法制備的表面增強拉曼活性基底重復(fù)性較差,難以獲得大面積的有序基底,影響檢測結(jié)果的一致性及有效性;而真空蒸鍍、納米平板印刷、電子束光刻法等技術(shù)制備的SERS活性基底通常需要昂貴的儀器設(shè)備且制備過程耗時費力。這些SERS活性基底的制備技術(shù)存在的問題阻礙了SERS檢測分析技術(shù)從科學(xué)研究到實際應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)化。
基于印刷原理的印刷電子技術(shù)被稱為一種可以實現(xiàn)大面積和柔性器件制造的重要技術(shù),它可以將一些無機或有機材料進(jìn)行印刷圖案化處理而實現(xiàn)高度有序結(jié)構(gòu)的制造,現(xiàn)有技術(shù)如CN 104128615 A中,先引入碳酸鹽到Ag納米顆粒的制備過程中,使獲得的銀納米顆粒不規(guī)則化,有利于SERS熱點的產(chǎn)生,再運用絲網(wǎng)印刷的方式將合成的銀納米顆粒印刷成SERS基底。但是銀是一種極容易氧化和硫化的SERS基底,不能長時間保存,而且該專利中制作印刷油墨的方法復(fù)雜,還需要加入葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮及乙二醇等來調(diào)節(jié)油墨的粘度等性質(zhì),制備方法較繁瑣,基底的化學(xué)穩(wěn)定性不好。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種具有表面增強拉曼效應(yīng)(SERS)的活性基底及其制備方法和應(yīng)用,本發(fā)明將高濃度金納米棒溶膠作為印刷表面增強效應(yīng)的拉曼基底的油墨,它比傳統(tǒng)的銀溶膠有更好的穩(wěn)定性,且無需添加其他試劑對金納米棒的粘度進(jìn)行調(diào)節(jié);再運用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將高濃度金納米棒溶膠印刷在帶負(fù)電的承載材料上制備形成SERS活性基底。該制備方法操作簡單,利于SERS活性基底的批量生產(chǎn),SERS基底的化學(xué)穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)規(guī)整,價格低廉,在應(yīng)用到SERS檢測中時,對待測物的增強能力高,檢測重現(xiàn)性好。
第一方面,本發(fā)明提供了一種具有表面增強拉曼效應(yīng)的活性基底(簡寫為SERS活性基底)的制備方法,包括以下步驟:
(1)制備十六烷基三甲基溴化銨修飾(簡寫為CTAB)的金納米棒的水溶液,并通過離心、去上清液,再用純水分散,得到濃度為0.2-0.6nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)對所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,移除80-99%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量去離子水中,得到濃度為6-30nmol/L的金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)取具有大小一致的鏤空網(wǎng)孔構(gòu)成的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版,將所述絲網(wǎng)印刷網(wǎng) 版放置于承載材料之上,在所述絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版上加入上述高濃度金納米棒印刷油墨,將所述高濃度金納米棒印刷油墨印刷在所述承載基材料上,重復(fù)上述過程,得到印制有不同層數(shù)金納米棒印刷油墨的基底;之后經(jīng)自然干燥得到SERS活性基底,其中,所述承載材料為帶負(fù)電性的薄膜。
優(yōu)選地,所述帶負(fù)電性的薄膜包括聚乳酸(或稱聚丙交酯)薄膜。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述帶負(fù)電性的薄膜包括左旋聚乳酸(L-PLA,PLLA,聚L-丙交酯)、右旋聚乳酸(PDLA)或外消旋聚乳酸(D,L-PLA)靜電紡絲薄膜。
如本發(fā)明所述的,步驟(1)中,所述制備十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的水溶液的方法,可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法進(jìn)行,例如可以是濕化學(xué)合成的晶種生長法,或無晶種生長法等。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述制備十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒的水溶液的方法為種子生長法。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述離心的轉(zhuǎn)速為8000-12000r/min。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述金納米棒的棒長為30-70nm,其長徑比為3-5。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述離心的轉(zhuǎn)速8000-12000rpm。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述離心濃縮中,離心的轉(zhuǎn)速為8000-10000rpm。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述離心濃縮為將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮10-50倍。即,高濃度金納米棒印刷油墨的濃度為所述金納米棒一次分散液的10-50倍。
所述金納米棒陣列的形狀取決于絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版上網(wǎng)孔的大小及分布狀況所決定,所述金納米棒通過所述絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版的網(wǎng)孔的限制作用分布在圓孔中。網(wǎng)孔的大小控制著金納米棒的聚集狀態(tài)和均勻程度,從而控制SERS活性基底的結(jié)構(gòu)規(guī)整性。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版中,所述鏤空網(wǎng)孔為鏤空圓孔,所述鏤空圓孔的直徑為1-3mm,以n行×m列的方式均勻分布。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述n為1-100的整數(shù),所述m為1-100的整數(shù),m和n 取值可以不一樣。
在本發(fā)明一實施例中,所述n=4,m=4。
優(yōu)選地,所述將所述高濃度金納米棒印刷油墨印刷在所述承載基材料上,是通過手動或自動絲網(wǎng)印刷設(shè)備將所述高濃度金納米棒印刷油墨印刷在所述承載基材料上。
在本發(fā)明一實施例中,所述將所述高濃度金納米棒印刷油墨印刷在所述承載基材料上,具體為:放下并移動刮墨刀,通過刮墨刀的壓力使所述高濃度金納米棒油墨透過網(wǎng)版圓孔印刷在所述承載材料上。此實施例中,采用的是手動絲網(wǎng)印刷設(shè)備。
優(yōu)選地,所述承載材料上,印制的金納米棒的層數(shù)為3-10層。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述自然干燥的溫度為20-40℃。
本發(fā)明第一方面所述的制備方法中,將金納米棒加工成絲網(wǎng)印刷油墨,再利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)大批量制備高重復(fù)性的SERS活性基底。采用高濃度金納米棒溶膠作為表面增強效應(yīng)的SERS增強基底的印刷油墨,它比傳統(tǒng)的銀溶膠有更好的穩(wěn)定性,且在油墨的制備中,無需采用乙二醇、羧甲基纖維素鈉等額外添加試劑對金納米棒的粘度進(jìn)行調(diào)節(jié);再運用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將高濃度金納米棒溶膠印刷在帶負(fù)電性的薄膜薄膜上,制備形成SERS活性基底;另外,本發(fā)明采用帶負(fù)電性的薄膜(如聚乳酸PLA靜電紡絲薄膜等)作為絲網(wǎng)印刷的承載材料,該承載材料表面帶負(fù)電性,能與帶正電的十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒實現(xiàn)高效結(jié)合,也可能是因為靜電作用,所以不用調(diào)節(jié)印刷油墨的粘稠度,也能使帶正電的油墨和帶負(fù)電的承載材料緊密結(jié)合,形成穩(wěn)定性好的、密度高、分布均勻的SERS活性“熱點”,形成SERS活性基底。
該制備方法操作簡單,無需對高濃度金納米棒溶膠進(jìn)行粘度調(diào)節(jié)等,反應(yīng)時間短,有利于SERS活性基底的簡單、快速、批量生產(chǎn),同時絲網(wǎng)印刷中所用承載材料的價格低廉,對高濃度金納米棒溶膠的結(jié)合力強,利于形成化學(xué)穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)規(guī)整,價格低廉的SERS基底,實現(xiàn)對傳統(tǒng)價格高昂的硅基底的取代 和補充。
第二方面,本發(fā)明提供了一種SERS活性基底,所述SERS活性基底是采用本發(fā)明第一方面所述的制備方法制得。
優(yōu)選地,所述SERS活性基底包括帶負(fù)電性的薄膜和平鋪在帶負(fù)電性的薄膜表面的縱向緊密排列的金納米棒構(gòu)成金納米棒陣列,所述金納米棒陣列中,金納米棒的棒長為30-70nm,其長徑比為3-5。
優(yōu)選地,所述帶負(fù)電性的薄膜包括聚乳酸薄膜。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述帶負(fù)電性的薄膜包括左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和外消旋聚乳酸靜電紡絲薄膜中的一種。所述金納米棒陣列的形狀取決于絲網(wǎng)印刷中所用網(wǎng)版上網(wǎng)孔的大小及分布狀況所決定,網(wǎng)孔的大小控制著金納米棒的聚集狀態(tài)和均勻程度,從而控制SERS活性基底的結(jié)構(gòu)規(guī)整性。
本發(fā)明中所述帶負(fù)電性的薄膜表面為疏水,當(dāng)親水性的十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒和疏水性的承載材料表面通過正負(fù)電荷結(jié)合后,由于承載材料表面的電性發(fā)生改變,使得承載材料表面的SERS活性位點處變?yōu)橛H水性,從而使得該SERS活性基底對水溶性待測物具有一定的匯聚效應(yīng),以利于低濃度的水溶性分析物的檢測。
本發(fā)明一實施例中,采用PLLA靜電紡絲薄膜作為承載材料,它具有獨特的三維納米纖維結(jié)構(gòu),所述PLLA靜電紡絲薄膜表面為疏水,當(dāng)親水性的十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒和疏水性的PLLA纖維表面通過正負(fù)電荷結(jié)合后,可使得PLLA靜電紡絲薄膜表面上的SERS活性位點處變?yōu)橛H水性,從而使得該SERS活性基底更利于對水溶性待測物的拉曼光譜檢測。
本發(fā)明第二方面所述的SERS活性基底,其化學(xué)穩(wěn)定性高,該基底上的金納米棒的排列規(guī)則、均一性好??梢詫⑵鋺?yīng)用于食品分析、環(huán)境分析、藥物分析、化學(xué)分析和生物分析等領(lǐng)域的表面增強拉曼光譜測試,尤其是水溶性分析物的檢測,對待測物的增強能力高,檢測重現(xiàn)性好。
第三方面,本發(fā)明提供了第一方面制備方法所制得的或第二方面提供的 SERS活性基底在表面增強拉曼散射(SERS)檢測中的應(yīng)用。
所述應(yīng)用方式具體為:取5-10μl的待測樣品,將其滴加到所述SERS活性基底的表面,采用拉曼光譜儀器進(jìn)行檢測,獲得待測樣品的SERS譜圖。
如本發(fā)明所述的,所述待測物溶液的濃度無特別限制。
優(yōu)選地,所述待測樣品為水溶性分析物,例如可以是結(jié)晶紫、羅丹明6G、孔雀石綠等物質(zhì)的水溶液。
優(yōu)選地,所述進(jìn)行拉曼光譜測試時,使用的激發(fā)波長為633nm或785nm。
本發(fā)明制備得到的SERS活性基底,其化學(xué)穩(wěn)定性高,該基底上的金納米棒的排列規(guī)則、均一性好,即其表面具有均勻分布的SERS“熱點”。當(dāng)將所述SERS活性基底應(yīng)用于食品分析、環(huán)境分析、藥物分析、化學(xué)分析和生物分析等領(lǐng)域的表面增強拉曼光譜測試時,對待測物(尤其是水溶性分析物)的增強能力高,檢測重現(xiàn)性好。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明方法引入了高濃度金納米棒溶膠作為表面增強效應(yīng)的拉曼基底,它比傳統(tǒng)的銀溶膠有更好的穩(wěn)定性,同時棒狀結(jié)構(gòu)有利于表面增強拉曼效應(yīng)熱點的產(chǎn)生,大大提高了傳統(tǒng)表面增強拉曼效應(yīng)的基底的活性和檢測限;
2、運用絲網(wǎng)印刷的方式將高濃度金納米棒溶膠印刷在帶負(fù)電性的薄膜上形成SERS活性基底。有利于SERS活性基底,該制備方法操作簡單、反應(yīng)時間短,無需采用昂貴設(shè)備,利于SERS活性基底的的簡單、快速、批量生產(chǎn);
3、本發(fā)明采用帶負(fù)電性的薄膜(如PLA靜電紡絲薄膜)作用絲網(wǎng)印刷的承載材料,能與帶正電的十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒實現(xiàn)高效結(jié)合,形成穩(wěn)定性好的、密度高、活性“熱點”分布均勻的SERS活性基底;
4、本發(fā)明所述SERS活性基底,其化學(xué)穩(wěn)定性高,該基底上的金納米棒的排列規(guī)則、均一性好,可以將其應(yīng)用于各領(lǐng)域的表面增強拉曼光譜測試中,;
5、本發(fā)明所述SERS活性基底在用于表面增強拉曼光譜測試時,表面具有均勻分布的SERS活性位點,對待測物的增強能力高,檢測重現(xiàn)性好,尤其是對 水溶性待測物有匯聚效應(yīng),提高了檢測靈敏度,如對染料結(jié)晶紫和獸藥孔雀石綠的檢測限可達(dá)10-7mol/L。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明實施例中具有表面增強拉曼效應(yīng)的活性基底(SERS活性基底)的制備方法流程圖;
圖2是實施例1中六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的透射電子顯微鏡(TEM)照片;
圖3是實施例1中制得的金納米棒一次分散液的紫外可見吸收光譜;
圖4是實施例1制得的SERS活性基底的實物照片;
圖5是實施例1制得的SERS活性基底用于檢測結(jié)晶紫的拉曼檢測結(jié)果;
圖6是實施例2制得的SERS活性基底用于檢測羅丹明6G的拉曼檢測結(jié)果;
圖7是實施例3制得的SERS活性基底用于檢測孔雀石綠的拉曼檢測結(jié)果;
圖8為實施例3制得的SERS活性基底對10-5mol/L的孔雀石綠的檢測信號的重復(fù)性的考察結(jié)果圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1
一種具有表面增強拉曼效應(yīng)的活性基底(簡寫為SERS活性基底)的制備方 法(該方法的制備流程圖如圖1所示),包括以下步驟:
(1)利用種子生長法制備十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的水溶液,具體如下:
a、金種子的合成:將5mL的0.5M的氯金酸溶于5mL的0.2M的陽離子表面活性劑CTAB溶液中,混合均勻,將0.6mL新配置、預(yù)冷的0.01M的硼氫化鈉溶液快速加到上述溶液中,并強力混合2min,然后室溫25℃放置2h,得到金種子溶液;
b、金納米棒的生長溶液的配置:將0.225mL、0.1M的硝酸銀,18mL、5mM的氯金酸溶液加到90mL、0.2M的CTAB溶液中,然后加入10.5mL、10mM的抗壞血酸溶液,充分還原2min,得到金納米棒的生長溶液;
往上述生長溶液中加入120μL上述步驟(a)配置的金種子,充分?jǐn)嚢?0s后,并于25℃靜置12h;12000rpm離心15min,除去上清液,再用10ml純水分散,得到濃度為0.3nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,所述離心的轉(zhuǎn)速為8000rpm,離心時間15min,移除99%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量體積的去離子水中,得到濃縮的濃度為30nmol/L金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)制作由大小一致的鏤空圓孔構(gòu)成的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版,所述圓孔的直徑為1mm,以4行×4列的方式均勻分布;
將上述絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版放置于承載材料(具體為PLLA靜電紡絲薄膜)之上,調(diào)整網(wǎng)版和承載基底的位置并固定;在絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版上加入上述高濃度金納米棒印刷油墨,放下并移動刮墨刀,通過刮墨刀的壓力迫使金納米棒油墨透過網(wǎng)版印刷在PLLA靜電紡絲薄膜上;重復(fù)上述過程,在PLLA靜電紡絲薄膜上印刷有5層金納米棒油墨的基底;將印刷好的基底于25℃下自然干燥,得到SERS活性基底。
圖2為本發(fā)明實施例1中步驟(1)制得的CTAB修飾的金納米棒一次分散 液的透射電鏡圖(TEM),從圖2可以看出,所述金納米棒的粒徑比較均一,單分散性良好,棒長為65nm,其長徑比為3。圖3為CTAB修飾的金納米棒一次分散液的紫外-可見吸收光譜,從圖3可以看出,所制得的金納米棒的吸收峰主要集中在以810nm為中心的峰,這屬于金納米棒的縱向表面等離子體波長。
圖4為本發(fā)明實施例1制得的SERS活性基底的實物照片,圖4反映了該SERS活性基底的宏觀形貌,金納米棒位于圖3中的每個孔內(nèi),所述SERS活性基底包括PLLA靜電紡絲薄膜和平鋪在PLLA靜電紡絲薄膜表面的縱向緊密排列的金納米棒構(gòu)成的金納米棒陣列。
實施例2
一種SERS活性基底的制備方法,包括以下步驟:
(1)利用金種子生長法制備十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的水溶液,具體操作步驟同實施例1,經(jīng)離心到濃度為0.3nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,所述離心的轉(zhuǎn)速為9000rpm,離心時間10min,移除80%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量體積的去離子水中,得到濃縮的濃度為6nmol/L金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)其余操作步驟基本同實施例1,只是絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版的圓孔直徑為3mm,以5行×5列的方式均勻分布,在在PLLA靜電紡絲薄膜上印刷有3層金納米棒油墨的基底;將印刷好的基底于30℃下自然干燥,得到SERS活性基底。
實施例3
一種SERS活性基底的制備方法,包括以下步驟:
(1)金納米棒一次分散液的制備同實施例1,得到濃度為0.3nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,所述離心的轉(zhuǎn)速為 10000rpm,離心時間7min,移除90%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量體積的去離子水中,得到濃縮的濃度為15nmol/L金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)其余操作步驟基本同實施例1,只是絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版的圓孔直徑為2mm,以4行×5列的方式均勻分布,在在PLLA靜電紡絲薄膜上印刷有7層金納米棒油墨的基底;將印刷好的基底于40℃下自然干燥,得到SERS活性基底。
實施例4
(1)利用金種子生長法制備十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的水溶液,具體如下:
在50mL的試管或燒杯中加入1mL、5mM的氯金酸溶液,取5mL、0.2M的CTAB水溶液加入其中,輕微攪拌,加入4.5mL超純水,500μL、0.1M的油酸鈉溶液,250μL、4mM的硝酸銀溶液,輕微攪拌,加入8μL、37%的濃鹽酸,輕微攪拌,加入0.1M的抗環(huán)血酸56μL,輕微攪拌,待溶液變至無色,快速加入15μL、0.01M的硼氫化鈉溶液,在35℃恒溫箱中靜置2~3h,得到混合溶液;
并將上述混合溶液通過在12000rpm/min的轉(zhuǎn)速下離心重懸2-3次(即離心、去上清液,再用10ml純水分散),除去多余的反應(yīng)殘留物,得到濃度為0.6nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,所述離心的轉(zhuǎn)速為10000rpm,離心時間10min,移除90%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量體積的去離子水中,得到濃縮的濃度為30nmol/L金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)操作步驟基本同實施例1,得到SERS活性基底,所述SERS活性基底包括PLLA靜電紡絲薄膜和平鋪在PLLA靜電紡絲薄膜表面的縱向緊密排列的金納米棒構(gòu)成的金納米棒陣列,所述金納米棒陣列中,金納米棒的棒長為30nm,其長徑比為3。
實施例5
一種金納米棒陣列的制備方法,包括以下步驟:
(1)利用金種子生長法制備十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的金納米棒的水溶液,具體如下:
a、金種子的合成:將2.5mL的0.0005M的氯金酸溶于2.5mL的0.2mol/L的CTAB溶液中,混合均勻,將0.3mL新配置、預(yù)冷的0.01M的硼氫化鈉溶液快速加到上述溶液中,強力混合2min,在室溫25℃下放置2h,得金種子;
b、金納米棒的生長溶液的配置:將0.10mL、0.004mol/L的硝酸銀、5mL、0.001M的氯金酸溶液加到5mL、0.2mol/L的CTAB中,然后加入70μL的0.0788M的抗壞血酸鈉,充分還原2min,加入10μL上述步驟(a)配置的金種子,充分?jǐn)嚢?0s后,得到混合溶液,并于25℃靜置待用;
并將上述混合溶液通過在8000rpm/min的轉(zhuǎn)速下離心重懸2-3次(即離心、去上清液,再用10ml純水分散),除去多余的反應(yīng)殘留物,得到濃度為0.2nmol/L的金納米棒一次分散液;
(2)將所述金納米棒一次分散液進(jìn)行離心濃縮,所述離心的轉(zhuǎn)速為10000rpm,離心時間10min,移除99%的上層清液,取下層高濃度金納米棒分散到適量體積的去離子水中,得到濃縮的濃度為20nmol/L金納米棒溶膠,即高濃度金納米棒印刷油墨;
(3)操作步驟基本同實施例1,得到SERS活性基底,所述SERS活性基底包括PLLA靜電紡絲薄膜和平鋪在PLLA靜電紡絲薄膜表面的縱向緊密排列的金納米棒構(gòu)成的金納米棒陣列,所述金納米棒陣列中,金納米棒的棒長為70nm,其長徑比5。
應(yīng)用實施例1
將上述實施例1制得的SERS活性基底,用于檢測結(jié)晶紫,具體為:
在實施例1制得的SERS活性基底表面分別滴加5μL的結(jié)晶紫水溶液(濃 度分別為10-5、10-6、10-7、10-8mol/L),待其干燥后,采用便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行測試,拉曼測試所使用的激光波長為633nm,積分次數(shù)為1次,所得到的表面增強拉曼譜圖如圖5所示。
從圖5可明顯看出,當(dāng)實施例的SERS活性基底用于檢測結(jié)晶紫時,對濃度為10-8-10-5mol/L的結(jié)晶紫有較高的檢測靈敏度。
應(yīng)用實施例2
將上述實施例2制得的SERS活性基底,用于檢測羅丹明6G,具體為:
在實施例2制得的SERS活性基底表面分別滴加5μL的羅丹明6G水溶液(濃度分別為10-5、10-6、10-7mol/L),待其干燥后,采用便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行測試,拉曼測試所使用的激光波長為633nm,積分次數(shù)為1次,所得到的表面增強拉曼譜圖如圖6所示。
應(yīng)用實施例3
將上述實施例3制得的SERS活性基底,用于檢測孔雀石綠,具體為:
在實施例2制得的SERS活性基底表面分別滴加5μL的孔雀石綠水溶液(濃度分別為10-5、10-6、10-7mol/L),待其干燥后,采用便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行測試,拉曼測試所使用的激光波長為633nm,積分次數(shù)為1次,所得到的表面增強拉曼譜圖如圖7所示。
由圖6、圖7可以看出,本發(fā)明制得的SERS活性基底在用于水溶性待測物(羅丹明6G、孔雀石綠)的拉曼測試時,具有很高的SERS活性,對染料羅丹明6G和獸藥孔雀石綠的檢測限可達(dá)10-7mol/L;對待測物的增強能力高,檢測重現(xiàn)性好(如圖8所示)??梢詫⑵鋺?yīng)用于傳統(tǒng)染料檢測和食品中有害添加物的檢測中,也可用于食品分析、環(huán)境分析、藥物分析、化學(xué)分析和生物分析等各個領(lǐng)域。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。