本發(fā)明涉及一種SERS襯底制備方法，尤其涉及到一種基于金屬納米粒子表面拉曼增強(qiáng)效應(yīng)的SERS襯底制備方法，屬于光譜分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

表面拉曼光譜(SERS)由于超高靈敏度，且能獲得物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)信息，被稱為物質(zhì)的“指紋譜”，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生命、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。經(jīng)過40年的理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，SERS效應(yīng)起源于襯底金屬表面局域電場(chǎng)增強(qiáng)和金屬基底與吸附分子之間相互作用的化學(xué)增強(qiáng)，因此高活性的襯底是SERS效應(yīng)提高的關(guān)鍵。

在SERS高活性襯底制備中，尤其以制備規(guī)則有序的陣列型結(jié)構(gòu)為代表手段，如專利號(hào)為：201310628084.9，專利名稱為：一種由Ag納米顆粒組裝的納米環(huán)陣列SERS襯底的制備方法的發(fā)明專利，采用陽極氧化法制備二氧化鈦納米管陣列，然后采用一定濃度氫氧化鉀和鹽酸溶液浸泡，每個(gè)納米管中獲得一個(gè)較矮的二氧化鈦納米棒，同時(shí)納米管之間形成小平面；最后再離子濺射Ag，獲得單層或多層Ag納米顆粒組裝的納米環(huán)陣列。該發(fā)明的Ag納米顆粒組裝的納米環(huán)陣列SERS襯底活性高，信號(hào)重復(fù)性好，但需要首先制作二氧化鈦納米管陣列，同時(shí)需要采用離子濺射，且需要控制濺射時(shí)間，制備工藝要求高。相關(guān)的研究還報(bào)道了采用平板印刷技術(shù)、納米顆粒的有序自組裝體等技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)則有序的陣列型結(jié)構(gòu)SERS襯底，但這些方法制備步驟繁瑣，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，該方法采用AAO模板結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，能獲得納米粒子分布均勻、間距可控的SERS襯底，操作簡單方便。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，主要步驟為：

第一步：用稀釋的鹽酸清洗AAO模板；

第二步：基于第一步所清洗獲得的AAO模板，通過物理方法或化學(xué)方法獲得貴金屬納米粒子團(tuán)簇，使其填滿整個(gè)AAO模板的孔；

第三步：放置一塊PMMA，將第二步所獲得的AAO模板倒置放于PMMA上，貴金屬納米粒子團(tuán)簇向下落于PMMA表面，而后放入熱環(huán)境或者直接對(duì)PMMA加熱，使PMMA變軟，貴金屬納米粒子團(tuán)簇浸入PMMA中；

第四步：將第三步形成的整體放入稀釋的鹽酸洗滌，去除AAO模板后，放入真空干燥箱干燥，得到貴金屬納米粒子規(guī)則排布的SERS襯底。

所述的貴金屬為金或銀或銅。

所述的貴金屬納米粒子可以通過控制生長時(shí)間來調(diào)節(jié)納米顆粒的尺寸。

所述的物理方法為原子蒸鍍，磁控濺射或者脈沖激光沉積。

所述的化學(xué)方法為金屬離子的自組裝生長或利用電化學(xué)沉積。

所述的AAO模板為單通AAO模板。

所述的PMMA厚度小于1mm。

所述的稀釋的鹽酸濃度小于5％。

本發(fā)明的有益效果為：

1.采用AAO模板孔對(duì)金屬納米粒子的限制，實(shí)現(xiàn)金屬納米粒子的間距可控制備。

2.采用AAO模板孔的限制和時(shí)間控制，可以調(diào)節(jié)納米顆粒的尺寸。

3.貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備所采用的AAO模板、PMMA等材料成本低，制備過程簡單方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1為AAO模板俯視圖；

圖2為填充了貴金屬納米粒子的AAO模板俯視圖；

圖3為填充了貴金屬納米粒子的AAO模板倒置于PMMA上的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為貴金屬納米粒子等間距排布的SERS襯底圖。

圖中，1為AAO模板，2為貴金屬納米粒子，3為PMMA。

具體實(shí)施方式

圖1中，一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，第一步，采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗單通AAO模板1，去除表面雜質(zhì)，鹽酸濃度不超過5％。

圖2中，一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，第二步，將圖1中采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗干凈的單通AAO模板1，通過原子蒸鍍，磁控濺射或者脈沖激光沉積Au或Ag或Cu貴金屬納米粒子2團(tuán)簇或者通過貴金屬離子Au⁺或Ag⁺或Cu²⁺的自組裝生長或利用電化學(xué)沉積的方法獲得Au或Ag或Cu貴金屬納米粒子2團(tuán)簇，使其填滿整個(gè)AAO模板1的孔。

圖3中，一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，第三步，放置一塊厚度小于1mm的PMMA3，將圖2中第二步所獲得的AAO模板1倒置放于PMMA3上，Au或Ag或Cu貴金屬納米粒子2團(tuán)簇向下落于PMMA3表面，而后放入熱環(huán)境或者直接對(duì)PMMA3加熱，使PMMA3變軟，Au或Ag或Cu貴金屬納米粒子2團(tuán)簇浸入PMMA3中。

圖4中，一種貴金屬納米粒子間距可控的SERS襯底制備方法，第四步：將圖3中第三步形成的整體放入鹽酸濃度不超過5％的稀釋的鹽酸洗滌，去除AAO模板1后，放入真空干燥箱干燥，得到Au或Ag或Cu貴金屬納米粒子2規(guī)則排布的SERS襯底。

實(shí)施例1一種AuNPs間距可控的SERS襯底制備方法

第一步，采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗單通AAO模板1，去除表面雜質(zhì)，鹽酸濃度不超過5％。

第二步，將采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗干凈的單通AAO模板1，通過原子蒸鍍，磁控濺射或者脈沖激光沉積AuNPs2團(tuán)簇或者通過貴金屬離子Au⁺的自組裝生長或利用電化學(xué)沉積的方法獲得AuNPs2團(tuán)簇，使其填滿整個(gè)AAO模板1的孔。

第三步，放置一塊厚度小于1mm的PMMA3，將第二步所獲得的AAO模板1倒置放于PMMA3上，AuNPs2團(tuán)簇向下落于PMMA3表面，而后放入熱環(huán)境或者直接對(duì)PMMA3加熱，使PMMA3變軟，AuNPs2團(tuán)簇浸入PMMA3中。

第四步：將第三步形成的整體放入鹽酸濃度不超過5％的稀釋的鹽酸洗滌，去除AAO模板1后，放入真空干燥箱干燥，得到AuNPs2規(guī)則排布的SERS襯底。

實(shí)施例2一種AgNPs間距可控的SERS襯底制備方法

第一步，采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗單通AAO模板1，去除表面雜質(zhì)，鹽酸濃度不超過5％。

第二步，將采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗干凈的單通AAO模板1，通過原子蒸鍍，磁控濺射或者脈沖激光沉積AgNPs2團(tuán)簇或者通過貴金屬離子Ag⁺的自組裝生長或利用電化學(xué)沉積的方法獲得AgNPs2團(tuán)簇，使其填滿整個(gè)AAO模板1的孔。

第三步，放置一塊厚度小于1mm的PMMA3，將第二步所獲得的AAO模板1倒置放于PMMA3上，AgNPs2團(tuán)簇向下落于PMMA3表面，而后放入熱環(huán)境或者直接對(duì)PMMA3加熱，使PMMA3變軟，AgNPs2團(tuán)簇浸入PMMA3中。

第四步：將第三步形成的整體放入鹽酸濃度不超過5％的稀釋的鹽酸洗滌，去除AAO模板1后，放入真空干燥箱干燥，得到AgNPs2規(guī)則排布的SERS襯底。

實(shí)施例3一種CuNPs間距可控的SERS襯底制備方法

第一步，采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗單通AAO模板1，去除表面雜質(zhì)，鹽酸濃度不超過5％。

第二步，將采用稀釋的鹽酸和去離子水清洗干凈的單通AAO模板1，通過原子蒸鍍，磁控濺射或者脈沖激光沉積CuNPs2團(tuán)簇或者通過貴金屬離子Cu²⁺的自組裝生長或利用電化學(xué)沉積的方法獲得CuNPs2團(tuán)簇，使其填滿整個(gè)AAO模板1的孔。

第三步，放置一塊厚度小于1mm的PMMA3，將第二步所獲得的AAO模板1倒置放于PMMA3上，CuNPs2團(tuán)簇向下落于PMMA3表面，而后放入熱環(huán)境或者直接對(duì)PMMA3加熱，使PMMA3變軟，CuNPs2團(tuán)簇浸入PMMA3中。

第四步：將第三步形成的整體放入鹽酸濃度不超過5％的稀釋的鹽酸洗滌，去除AAO模板1后，放入真空干燥箱干燥，得到CuNPs2規(guī)則排布的SERS襯底。