一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法，利用水熱法，在硅片上原位生長納米花型ZnO，通過物理的非溶劑磁控濺射法制備三維ZnO-Ag復(fù)合材料，這種復(fù)合材料既有較高的表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)，同時在該復(fù)合材料上修飾探針，構(gòu)建具有表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)的芯片，通過修飾巰基類探針分子，可將原本拉曼活性低的炸藥分子捕獲到芯片上，通過協(xié)同共振，兩者同時產(chǎn)生表面增強(qiáng)拉曼信號，比單一的無探針修飾的基底具有對炸藥分子更好的靈敏度，同時，該芯片對多種炸藥有很好的拉曼響應(yīng)，且對炸藥TNT有單一的強(qiáng)選擇性。
【專利說明】一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明尤其涉及一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界，恐怖主義成為人類面臨的巨大威脅，對社會發(fā)展、國家安定和人類進(jìn)步構(gòu)成了嚴(yán)峻的考驗。而爆炸事件又是恐怖襲擊最常用且造成后果最嚴(yán)重的手段。近年來，我國的各種爆炸襲擊案件也時有發(fā)生。因此，研究對炸藥危險物品的安全檢測技術(shù)有著極其重要的現(xiàn)實意義。
[0003]此外，在爆炸物事件中出現(xiàn)的21種化合物，都含有TNT等硝基化合物。美國環(huán)境保護(hù)局(Environmental Protection Agency, EPA)研究證實，以TNT為代表的多硝基芳香類物質(zhì)都可能有致癌作用。若不加以處理，任其流入河流，湖泊，土壤，將對生命體產(chǎn)生巨大危害。其次，TNT等硝基化合物，其熔點較低，容易發(fā)生固體升華遷移，在貯存和運(yùn)輸中受環(huán)境影響較大，需要進(jìn)行狀態(tài)實時監(jiān)測。據(jù)此，炸藥的檢測不僅與反恐事業(yè)緊密關(guān)聯(lián)，在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)、軍事領(lǐng)域也有同樣重大深遠(yuǎn)的研究意義。
[0004]目前，針對TNT等炸藥的檢測技術(shù)大都存在一些缺點，無法完全達(dá)到預(yù)期效果，滿足實際工作中對炸藥檢測的需求。因此，發(fā)展高靈敏，快響應(yīng)，痕量無損的炸藥探測技術(shù)，顯得尤為重要。
[0005]拉曼光譜，尤其是表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)(Surface-enhanced RamanScattering,簡稱SERS)，為痕量分析提供了新的可能。SERS技術(shù)最顯著的優(yōu)點是靈敏度高、所需樣品量少，在濃度低于ΙΟ,πιοΙ/Ι的情況下仍可獲得高質(zhì)量拉曼譜圖。其次，該技術(shù)前處理簡單，甚至無需前處理，對待測物態(tài)也不局限，無論固液氣態(tài)樣品，都可在非接觸、不破壞的情況下直接獲取檢測信息。這些特點尤其適用于要求無損、高效探測的?；?如炸藥)現(xiàn)場分析。利用SERS效應(yīng)，制備半導(dǎo)體-貴金屬的雜化復(fù)合材料作為基底，對基底進(jìn)行敏感探針修飾，可實現(xiàn)對痕量炸藥TNT的靈敏探測，并實現(xiàn)對其他同類炸藥的痕量檢測，該制備方法簡單，工藝穩(wěn)定性好，適合大量生產(chǎn)，且芯片可重復(fù)性好，對TNT的檢測有較高的靈敏度和選擇性，有一定的實際應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題，制備方法簡單，工藝穩(wěn)定，靈敏度高，選擇性好，能滿足痕量炸藥檢測的表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片的制備方法，方法步驟如下，
[0008]步驟一:將硅片用乙腈、丙酮、乙醇、去離子水逐一超聲清洗并晾干；
[0009]步驟二:在室溫下，將醋酸鋅溶解于預(yù)先混合的乙二醇甲醚和單乙醇胺溶液中，于恒溫磁力攪拌器攪拌至獲得均勻澄清溶液；并將步驟一所述處理好的硅片浸入到此澄清液中，烘箱烘干，重復(fù)上述浸入步驟3-5次；最后將涂有晶種薄膜的硅片進(jìn)行熱處理；550°C保溫，獲得具有晶種膜的硅片，所述的晶種膜為ZnO晶體；
[0010]步驟三:在硝酸鋅溶液中加入六次甲基四胺溶液，并混合均勻，將步驟二制備有晶種膜的硅片浸泡在混合液中，水浴恒溫，控制反應(yīng)溫度高于90°c，反應(yīng)時間大于2小時，把硅片取出，用去離子水清洗硅片2至3遍后，放入烘箱烘干，取出硅片，在硅片表面得到均勻的ZnO層；
[0011]步驟四:在步驟三制備好的ZnO納米層上沉積Ag納米顆粒，得到ZnO-Ag復(fù)合層，即為ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底；
[0012]步驟五:將步驟四制備好的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底浸入到探針修飾溶液中，浸泡時間控制在4-12個小時，通過自組裝獲得具有探針分子的表面單分子層，該單分子層通過巰基吸附于復(fù)合物ZnO-Ag表面，獲得針對炸藥TNT的具有表面增強(qiáng)拉曼活性的探測芯片；
[0013]作為優(yōu)選，所述步驟一中，所述硅片電阻小于50歐姆；
[0014]作為優(yōu)選，所述步驟四中沉積Ag納米顆粒時，將磁控濺射儀腔室抽至壓力為I X 10_3到I X 10_6毫米汞柱范圍內(nèi)的真空，控制通入的氬氣壓力為0.00105Pa,控制電流為IOmA至40mA，時間為2至35分鐘，采用純度為99.99%的金屬金為靶材；
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟五中，所述探針修飾溶液指具有巰基的胺類或酸。
[0016]一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，所述ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片包括硅片、附著在硅片上的ZnO層、附著在所述ZnO層上的Ag納米顆粒層，以及附著在Ag納米顆粒層的探針單分子層；
[0017]作為優(yōu)選，所述ZnO層為納米花形結(jié)構(gòu)；
[0018]作為優(yōu)選，所述Ag納米顆粒層為球狀；
[0019]作為優(yōu)選，所述探針為自組裝單分子層組裝。
[0020]一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，所述表面增強(qiáng)拉曼散射芯片用于對爆炸物的檢測，如TNT。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0022]1、本發(fā)明的方法利用簡單的水熱法，在硅片上原位生長納米花型ZnO，通過物理的非溶劑磁控濺射法制備三維ZnO-Ag復(fù)合材料，這種復(fù)合材料既有較高的表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)，同時在該復(fù)合材料上修飾探針，構(gòu)建具有表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)的芯片，可將拉曼活性差的炸藥分子捕獲到基底上，與探針分子一起形成強(qiáng)活性基點，發(fā)生共振的SERS效應(yīng)。本發(fā)明的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底是半導(dǎo)體-貴金屬復(fù)合材料，其增強(qiáng)效果比表面只有單一貴金屬的材料更好，成本更低，其適用波長范圍更廣泛。
[0023]2、傳統(tǒng)工藝制備的納米材料作為SERS基底用于檢測有機(jī)污染物時，大部分為一次性材料，不能多次使用，而且SERS材料為貴金屬材料(如金、銀、銅等)，成本高。要獲得靈敏度高的SERS材料，要求制備好的基底材料均一、穩(wěn)定、重復(fù)性好，這些條件都對制備工藝要求很高。本發(fā)明的方法采用條件溫和、簡單易行的水浴法結(jié)合不需溶劑的低成本磁控濺射法得到的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底，表面分布密集均勻，可以增強(qiáng)被測物的拉曼信號，實現(xiàn)高靈敏度檢測。
[0024]3、本發(fā)明制備的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底中，花狀ZnO材料具有高比表面積，半導(dǎo)體ZnO表面的銀納米顆粒穩(wěn)定性好，具有協(xié)同增強(qiáng)的效果，可獲得高靈敏的SERS效應(yīng)。
[0025]4、本發(fā)明制備的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底利用ZnO-Ag復(fù)合材料協(xié)同的物理及化學(xué)增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)合修飾分子探針，可獲得更好的增強(qiáng)拉曼信號，對多種炸藥分子實現(xiàn)超痕量(小于0.1PPb)的檢測，是一種高靈敏SERS芯片。
[0026]5、本發(fā)明制備的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底中，雜化復(fù)合材料由于兩種金屬在促進(jìn)分子吸收和活化方面的協(xié)同效應(yīng)，通過修飾巰基類探針分子，可將原本拉曼活性低的炸藥分子捕獲到芯片上，通過協(xié)同共振，兩者同時產(chǎn)生表面增強(qiáng)拉曼信號，比單一的無探針修飾的基底具有對炸藥分子更好的靈敏度，同時，該芯片對炸藥TNT有很好的選擇性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明制備的納米花狀ZnO材料的掃描電鏡圖；
[0028]圖2為納米花狀ZnO材料的掃描電鏡圖的局部放大圖；
[0029]圖3是沉積時間為4分鐘的ZnO-Ag復(fù)合材料基底的掃描電鏡圖；
[0030]圖4是沉積時間為8分鐘的ZnO-Ag復(fù)合材料基底的掃描電鏡圖；
[0031]圖5是沉積時間為16分鐘的ZnO-Ag復(fù)合材料基底的掃描電鏡圖；
[0032]圖6是沉積時間為26分鐘的ZnO-Ag復(fù)合材料基底的掃描電鏡圖；
[0033]圖7為ZnO-Ag復(fù)合材料基底對濃度為10_8?10_12mol/L羅丹明6G的SERS譜圖；
[0034]圖8是圖7中羅丹明6G濃度為10-nmol/L、10_12mol/L時的放大圖；
[0035]圖9是濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底對濃度為IO-1V)I/L羅丹明6G的SERS譜圖和l(T3mol/L羅丹明6G的拉曼譜圖；
[0036]圖10是濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底上任取15個點進(jìn)行SERS基底穩(wěn)定性測試圖；
[0037]圖11是濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底上任取15個點進(jìn)行SERS基底穩(wěn)定性后通過計算得出的標(biāo)準(zhǔn)相對偏差圖；
[0038]圖12是濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底檢測不同濃度的對巰基苯酚的拉曼譜圖；
[0039]圖13是ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥TNT的拉曼檢測譜圖；
[0040]圖14是ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥TNT的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖；
[0041]圖15是ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥PA，2，4-DNT, 2-NT, TNT的拉曼檢測譜圖；
[0042]圖16是ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥PA，2，4-DNT, 2-NT, TNT檢測的柱狀圖。
【具體實施方式】
[0043]下面將對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0044]實施例:一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片的制備方法，方法步驟如下，
[0045]步驟一:將娃片切割成1.5cmX 1.5cm的條,用丙酮、酒精、去離子水逐一超聲清洗并晾干，豎直置于可密閉的容器中備用；
[0046]步驟二:配制 0.05mol/L 的 Zn (NO3)2 溶液，其中 Zn (NO3)2.6Η20(純度為 99.998% )粉末溶解于去離子水中，配制等摩爾數(shù)的六次甲基四胺(HMT)與氧化鋅溶液混合，將混合液倒入放有步驟一處理好硅片的密閉容器中，水浴恒溫93°C反應(yīng)3小時，隨后把硅片取出，去離子水淌洗2次后放入烘箱70°C烘烤60分鐘，取出硅片，在硅片表面得到均勻的白色ZnO層，將該ZnO材料進(jìn)行掃描，圖1是本發(fā)明實施例一制備的納米花狀ZnO材料的掃描電鏡圖(FE-SEM)，圖2是圖1的局部放大圖，為本發(fā)明實施例一制備的納米花ZnO材料的掃描電鏡圖(FE-SEM)，如圖1和2所示，納米ZnO呈柱狀花瓣狀，每根直徑約為200nm，長為
1.5 μ m，整個納米花直徑為3 μ m ;
[0047]步驟三:將制得的納米花ZnO材料基片放置于磁控濺射儀內(nèi)。濺射沉積的靶材為99.99%的Ag靶，靶與基片之間的距離為100mm，工作氣體是純度為99.999%的Ar氣體。濺射沉積時，氣體抽真空，襯底穩(wěn)定為20-23°C，工作氣壓為0.00105Pa，工作電流30mA。通過派射，沉積時間分別為4min、8min、lOmin、16min、20min、26min、30min,隨后即可得到ZnO-Ag復(fù)合材料基底，將ZnO-Ag復(fù)合材料基底進(jìn)行電鏡掃描(FE-SEM)，得到掃描電鏡圖，分別如圖3 (4min)、圖4 (8min)、圖5 (16min)、圖6 (26min)所示。由圖3至6可以看出，當(dāng)濺射沉積時間為4min時，花瓣表面光滑，僅有很少量Ag顆粒富集；濺射沉積時間延長至8min,花瓣的表面有小顆粒Ag富集,側(cè)面僅少量顆粒；派射沉積時間延長至16min,花瓣的表面有較大顆粒Ag富集，側(cè)面有可見的銀顆粒；濺射沉積時間延長至26min，花瓣的頂端有顆粒狀納米Ag富集,直徑大約為IOnm,花瓣側(cè)面布滿清晰可見的Ag納米顆粒。
[0048]檢測有機(jī)染料羅丹明6G(分子式=C28H31N2O3Cl):用乙醇為溶劑將羅丹明6G配置成濃度分別為10_8至10_12mol/L的溶液，將實施例一制得的濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底作為拉曼檢測基底，將該ZnO-Ag基底浸泡在羅丹明6G溶液中30min,取出后用去離子水淌洗3次，自然晾干后進(jìn)行拉曼測試(拉曼光譜儀為DXRsmart,激發(fā)波長為532nm)，測試結(jié)果見圖7，圖8是圖7中羅丹明6G濃度為10_nmol/L、10_12mol/L時的放大圖，由圖7和8可以看出，在羅丹明6G濃度為10_12mol/L時，仍可明顯觀察到其拉曼特征峰為 611cm S 717cm \ 1360cm 1O
[0049]圖9是實施例一制得的濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底對濃度為10_lclmol/L羅丹明6G的SERS譜圖和10_3mol/L羅丹明6G的拉曼譜圖，將經(jīng)過表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)后的10_1(lmOl/L濃度下的羅丹明6G拉曼譜圖與普通未增強(qiáng)10_3mol/L拉曼譜圖比較，可見本發(fā)明的基底具有較高的靈敏度。
[0050]圖10是為證明本發(fā)明基底的穩(wěn)定性，將本發(fā)明實施例一制得的濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag復(fù)合材料基底作為拉曼檢測基底，考察其穩(wěn)定性，檢測有機(jī)染料羅丹明6G，用乙醇為溶劑將羅丹明6G配置濃度10_8mol/L，將基底浸泡在羅丹明6G溶液中30min，取出后用去離子水淌洗3次，自然晾干后進(jìn)行拉曼測試(拉曼光譜儀為DXRsmart，激發(fā)波長為532nm)，在基底上任選15個位置，每個位置測試三次，測試結(jié)果取三次平均，如圖10所示，明顯可以觀察到該多功能復(fù)合基底均一穩(wěn)定，測試15次得到的拉曼特征峰的位置和強(qiáng)度均表現(xiàn)出較好的可重復(fù)性。如圖11所示，對測試10個位置的所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的計算，得到的RSD值小于0.25，且基本為一條直線，說明數(shù)據(jù)有很好的穩(wěn)定性。
[0051]對檢測炸藥的表面增強(qiáng)拉曼芯片的構(gòu)建，將上述制的ZnO-Ag復(fù)合物硅片浸入到探針修飾溶液中，浸泡時間控制在4-12個小時，通過自組裝獲得具有探針分子的表面單分子層，該單分子層通過巰基吸附于復(fù)合物ZnO-Ag表面。獲得針對炸藥TNT的具有表面增強(qiáng)拉曼活性的探測芯片。
[0052]圖12是實施例三用濺射沉積時間為26min的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底檢測不同濃度的對巰基苯酚的拉曼譜圖；如圖可知，在對巰基苯酚濃度為10_12mOl/L時，仍可明顯觀察到其拉曼特征峰為1065cm \ 1135cm 1,1382cm 1HSOcm、
[0053]運(yùn)用上述芯片對不同濃度的炸藥TNT進(jìn)行檢測，將TNT溶解在乙醇溶液中，分別配制成10_5至10_9mol/L，滴涂到表面增強(qiáng)拉曼芯片上，在室溫下自然風(fēng)干，用拉曼光譜儀檢測。圖13是實施例三的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥TNT的拉曼檢測譜圖。如圖可知，低拉曼活性的TNT在1382CHT1前出現(xiàn)一個左肩1366CHT1，屬于特征的-N02拉曼峰，隨著TNT濃度的增加，1366CHT1的峰強(qiáng)度增加，從而根據(jù)拉曼峰的變化建立濃度與峰強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，圖14是實施例三的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥TNT的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。通過計算可知，該表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥TNT的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:y = 7.442-0.738x，相關(guān)系數(shù)的平方為=R2 = 0.9920.[0054]為證明本發(fā)明所述基底的選擇性，將實施例三制得的ZnO-Ag復(fù)合材料單分子探針層芯片活性面朝上分別浸泡到裝有IOmLl X 10_6mol/L的苦味酸PA，2，4-DNT, 2-NT炸藥的燒杯中，圖15是實施例四ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥PA，2，4-DNT, 2-NT, TNT的拉曼檢測譜圖，如圖所示，不同的炸藥對芯片的增強(qiáng)強(qiáng)度不同，同樣濃度狀態(tài)下，TNT能使探針分子拉曼峰增強(qiáng)3.6倍，而其他的炸藥對探針分子拉曼峰的增強(qiáng)都不足2倍，圖16是實施例四ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片對炸藥PA，2，4-DNT, 2-NT, TNT檢測的柱狀圖。如圖，可見該芯片對炸藥TNT有單一的高選擇性。
[0055]拉曼光譜，尤其是表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)(Surface-enhanced RamanScattering,簡稱SERS)，為痕量分析提供了新的可能。SERS技術(shù)最顯著的優(yōu)點是靈敏度高、所需樣品量少，在濃度低于ΙΟ,πιοΙ/Ι的情況下仍可獲得高質(zhì)量拉曼譜圖。其次，該技術(shù)前處理簡單，甚至無需前處理，對待測物態(tài)也不局限，無論固液氣態(tài)樣品，都可在非接觸、不破壞的情況下直接獲取檢測信息。這些特點尤其適用于要求無損、高效探測的?；?如炸藥)現(xiàn)場分析。利用SERS效應(yīng)，制備半導(dǎo)體-貴金屬的雜化復(fù)合材料作為基底，對基底進(jìn)行敏感探針修飾，可實現(xiàn)對痕量炸藥TNT的靈敏探測，并實現(xiàn)對其他同類炸藥的痕量檢測，該制備方法簡單，工藝穩(wěn)定性好，適合大量生產(chǎn)，且芯片可重復(fù)性好，對TNT的檢測有較高的靈敏度和選擇性，很好的實際應(yīng)用價值。
[0056]以上對本發(fā)明所提供的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片及其制備方法進(jìn)行了詳盡介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，對本發(fā)明的變更和改進(jìn)將是可能的，而不會超出附加權(quán)利要求所規(guī)定的構(gòu)思和范圍，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片的制備方法，其特征在于:方法步驟如下， 步驟一:將硅片用乙腈、丙酮、乙醇、去離子水逐一超聲清洗并晾干； 步驟二:在室溫下，將醋酸鋅溶解于預(yù)先混合的乙二醇甲醚和單乙醇胺溶液中，于恒溫磁力攪拌器攪拌至獲得均勻澄清溶液；并將步驟一所述處理好的硅片浸入到此澄清液中，烘箱烘干，重復(fù)上述浸入步驟3-5次；最后將涂有晶種薄膜的硅片進(jìn)行熱處理；550°C保溫，獲得具有晶種膜的硅片，所述的晶種膜為ZnO晶體； 步驟三:在硝酸鋅溶液中加入六次甲基四胺溶液，并混合均勻，將步驟二制備有晶種膜的硅片浸泡在混合液中，水浴恒溫，控制反應(yīng)溫度高于90°C，反應(yīng)時間大于2小時，把硅片取出，用去離子水清洗硅片2至3遍后，放入烘箱烘干，取出硅片，在硅片表面得到均勻的ZnO 層; 步驟四:在步驟三制備好的ZnO納米層上沉積Ag納米顆粒，得到ZnO-Ag復(fù)合層，即為ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底； 步驟五:將步驟四制備好的ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射基底浸入到探針修飾溶液中，浸泡時間控制在4-12個小時，通過自組裝獲得具有探針分子的表面單分子層，該單分子層通過巰基吸附于復(fù)合物ZnO-Ag表面，獲得針對炸藥TNT的具有表面增強(qiáng)拉曼活性的探測芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片的制備方法，其特征在于:所述步驟一中，所述硅片電阻小于50歐姆。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片的制備方法，其特征在于:所述步驟四中沉積Ag納米顆粒時，將磁控濺射儀腔室抽至壓力為I X 10_3到I X 10_6毫米汞柱范圍內(nèi)的真空，控制通入的氬氣壓力為0.00105Pa,控制電流為IOmA至40mA，時間為2至35分鐘，采用純度為99.99%的金屬金為靶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于:所述步驟五中，所述探針修飾溶液指具有巰基的胺類或酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，其特征在于:所述ZnO-Ag表面增強(qiáng)拉曼散射芯片包括硅片、附著在硅片上的ZnO層、附著在所述ZnO層上的Ag納米顆粒層，以及附著在Ag納米顆粒層的探針單分子層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，其特征在于:所述ZnO層為納米花形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，其特征在于:所述Ag納米顆粒層為球狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，其特征在于:所述探針為自組裝單分子層組裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7或8所述一種表面增強(qiáng)拉曼散射探測芯片，其特征在于:所述表面增強(qiáng)拉曼散射芯片用于對爆炸物的檢測。
【文檔編號】G01N21/65GK103983629SQ201410200473
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】何璇, 王慧, 張祺, 齊天驕, 羅毅威, 王藺 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所