专利名称：采用纳米级半导体材料为基底进行sers检测的方法
技术领域：
本发明属于分子识别技术领域，具体涉及采用纳米级半导体材料作为基底，对探针分子进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测的新方法。
背景技术：
拉曼光谱属于分子振动光谱，可以反映分子的特征结构。被广泛用于分子识别和结合物化学吸收作用的自然状态。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程，一般其光强仅约为入射光强的10-10。所以拉曼信号都很弱，要对表面吸附物种进行拉曼光谱研究几乎都要利用某种增强效应。
1974年，Fleischmann等人对光滑银电极表面进行粗糙化处理后，首次获得吸附在银电极表面上单分子层-吡啶分子的高质量的拉曼光谱。随后Van Duyne及其合作者通过系统的实验和计算发现吸附在粗糙银表面上的每个吡啶分子的拉曼散射信号与溶液相中的吡啶的拉曼散射信号相比，增强约6个数量级，进而指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应，被称为SERS效应。106倍表面信号的增强相当于将人们所感兴趣的表面单层分子(或离子)放大成为100万层，因而SERS效应能有效地避免溶液相中相同物种的信号干扰，轻而易举地获取高质量的表面分子信号。SERS效应发现后很快在表面科学、分析科学和生物科学等领域得到广泛的应用，为深入表征各种表面(界面)(各种固-液、固-气和固-固界面)的结构和过程提供了分子水平上的信息，如鉴别分子(离子)在表面的键合、构型和取向以及材料的表面结构等。更重要的是，SERS效应能够非常顺利的用来研究表面动力学和许多表面技术不适用的高比表面积的多孔材料。因此SERS效应在表面科学中是最有前途的方法之一。未来，可被广泛应用于先进材料、表面处理、催化作用、电化学、腐蚀和生物传感器等方面。
当从实验和理论上对SERS效应进行较全面和仔细的研究后，研究者们意识到SERS技术所存在的缺点如其优点一样的突出其一，如仅有金、银、铜三种金属和少数极不常用的碱金属(如锂、钠等)具有强的SERS效应。上个世纪九十年代又证实一些过渡金属如Pt、Pd、Ru、Rh、Ni、Co和Fe也具有表面增强，尽管相对较弱。依靠金属本身的自然状态和表面粗糙化，它们的增强因子达到102到104。将SERS效应研究拓宽到其它体系的研究长期没有取得具有实际意义的进展。其二，实验上所观察到的很多复杂现象尚无法用现有的SERS理论进行解释。例如，对普通拉曼光谱来说，拉曼信号的强度与激发光频率的四次方成正比，但SERS强度却不遵循这一关系；只有少数基底上才有SERS效应等。
发明内容
针对以上问题，我们首次采用半导体材料用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，从而将SERS基底材料从贵金属或过渡金属范畴延伸至半导体范畴，进一步拓宽SERS基底材料的范围。
本发明的目的是提供一种方法，其能够将SERS基底材料从贵金属或过渡金属范畴延伸至半导体材料范畴，进一步拓宽SERS基底材料的范围。本发明所述的方法包括半导体表面修饰探针分子的制备、以半导体为新型SERS基底对探针分子进行SERS检测两部分。
通过新型基底的使用会得到更多探针分子和基底相互作用的信息，为进一步研究SERS效应的机理提供理论和试验依据，同时也为发展SERS效应成为材料表面特殊性质的表征工具奠定基础。
采用巯基吡啶(4-MPY)、对氨基苯硫酚(ATP)、吡啶、巯基苯甲酸(MBA)、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯(BVPP)、2-2联吡啶和4-4联吡啶等作为探针分子，检测吸附到纳米半导体表面的SERS信号比体相分子拉曼信号明显增强，增强因子可以达到102～104。这项工作明确提供半导体量子点能产生SERS效应的实验证据，增强机理属于电荷转移机理。纳米级半导体材料由于尺寸相关的光学性质，作为光电子和生物标记新型嵌段日益受到人们的青睐，其性能依赖于基底的表面结构特性。因此，SERS作为一种灵敏度很高的光谱手段，对量子点表面及界面的检测将成为一种非常有前景的表征技术。
本专利通过在半导体制备过程中加入探针分子和半导体白组装探针分子等方式，成功地将探针分子通过化学键连接在半导体上。探针分子和基底的化学键合使配体分子淬灭了半导体材料的强荧光，得到强的探针分子的SERS信号。
本发明所述的方法包括两个步骤1、半导体的表面功能化，即表面修饰探针分子的纳米半导体的制备半导体的表面功能化有两种方式一是反应过程中引入探针分子，另一是反应后修饰探针分子。
反应过程中引入探针分子以硫化物为例，在100ml的纯净水中加入0.02～1.0g的探针分子，通氮气，剧烈搅拌至完全溶解，加入1～10ml、0.1M的Zn、Pb、Cd金属盐的去离子水溶液，2～10h后再加入0.5～5.0ml、0.1M的含有S2-的去离子水溶液，继续搅拌6～24h后，离心水洗，即得探针分子修饰的ZnS、CdS粒子的溶胶和粉体及PbS粉末。
上述方法中所述的Zn、Pb、Cd金属的盐为硝酸锌、醋酸锌、硝酸铅、醋酸铅、硝酸镉、醋酸镉等，探针分子为含有巯基或氮原子的小分子，如巯基吡啶(4-MPY)、对氨基苯硫酚(ATP)、吡啶、巯基苯甲酸(MBA)、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯(BVPP)、2-2联吡啶和4-4联吡啶等。含有S2-的去离子水溶液为Na2S或K2S的去离子水溶液。
反应后修饰探针分子反应后修饰探针分子分为两部分，首先是纳米级半导体材料的制备，然后是探针分子的修饰。
纳米级半导体材料的制备以ZnO为例，将4～5g的锌盐加入到0.8～1g的乙醇胺中，加热溶解，搅拌均匀，制成溶胶，静置形成凝胶，400～500℃焙烧，即获得纳米级的ZnO粉末，尺度为3～100nm。
以TiO2为例，将20mL钛的有机盐(例如钛酸四丁脂、钛酸异丙脂等)和20mL无水乙醇的混合液在剧烈搅拌下缓慢地滴加入80mL无水乙醇、40mL的二次去离子水和2～6ml浓硝酸的混合液中展开水解，接着继续搅拌1h，得到淡黄色的透明的TiO2溶胶；然后以30mL溶胶进釜，水热温度为140～200℃，水热时间为6～10h，出釜后取出上清液，60℃真空干燥，获得前驱物，最后将前驱物分别在350～450℃、500～650℃、700～800℃下焙烧2h，即得到TiO2纳米粒子。
以PbO为例，称取0.01mol的二价铅盐(例如醋酸铅、硝酸铅等)的纯净水溶液，0.02mol的碳酸钠，分别将其用研钵研碎后，然后一起放入研钵中进行研磨。充分研磨，变成粘稠状，然后再研磨40～60min左右，使其充分反应。用水和乙醇交替洗涤五遍，90℃干燥，在620℃充氮气的条件下煅烧4小时，自然冷却即可得到淡黄色的PbO粉末。
以四氧化三铅为例，称取10g二价铅盐(例如硝酸铅、醋酸铅等)，将其溶于20mL水中，加入0.4～1g固体NaOH，调节溶液pH在9.0～10.0之间，待溶解完全后加入80mL NaClO溶液，搅拌均匀，在90℃左右反应约6h后，所得沉淀经洗涤、干燥，得到棕色的PbO2样品；将合成的PbO2放在瓷干埚中，在420℃下控制热解5h，即得到鲜红色的Pb3O4粉末。
上述步骤中得到的半导体溶胶通过提拉、旋转涂膜或刮膜的方式转移到载波片的表面，于300～450℃焙烧，即得半导体纳米粒子膜。
探针分子的修饰将制备出来的纳米半导体纳米粉末加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液中，剧烈搅拌，室温避光反应12～24h；用与前面相同的水溶液或甲醇溶剂多次清洗，离心除去未吸附的探针分子，即得表面功能化的半导体纳米粉末。
对于半导体膜可直接加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液中，室温避光12～24h，用与前面相同的水溶液或甲醇溶剂多次清洗，即得表面功能化的半导体纳米膜。
对于半导体溶胶可直接加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液，即得表面功能化的半导体溶胶，直接测试即可。
上述方法中所述的金属的盐为硝酸盐、醋酸盐或有机金属化合物等(如硝酸锌、硝酸镉、硝酸铅、醋酸锌、醋酸铅、钛酸四丁脂、钛酸异丙脂等)，探针分子为含有巯基或氮原子的小分子，如巯基吡啶(4-MPY)、对氨基苯硫酚(ATP)、吡啶、巯基苯甲酸(MBA)、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯(BVPP)、2-2联吡啶和4-4联吡啶等。
2、采用新型的半导体纳米材料作为基底进行SERS测试本发明使用仪器测试仪器是英国Renishaw公司出品的1000型共聚焦Ramam谱仪；实验条件激发源波长514nm。
上述方法中，采用新型的半导体纳米材料作为基底进行SERS测试，纳米半导体材料可以是溶胶的形式，也可以是粉体或膜的形式。
对于粉末，将粉末压片后置于载波片上测试，这样利于激光聚焦。
对于膜，直接测试即可。
对于溶胶，以放在玻璃制成的各种样品池中，样品池可以根据实验要求和样品的形态、数量设计成不同的形状。例如毛细管、契形散射池、试剂瓶等；为防止局部过热的可旋转样品池、适用于生物样品的恒温样品池等。本组针对溶胶SERS基底设计了U形毛细管，如图8所示，其中各部分名称为毛细管1，载玻片2，溶胶粒子3，半导体溶胶4，溶胶粒子膜5，显微镜的物镜6。在测试时，将5对应于6，聚焦，测试。
上述方法中，采用新型的半导体纳米材料作为基底进行SERS测试，具有SERS活性的半导体是碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)、氧化锌(ZnO)、硫化锌(ZnS)、硫化铅(PbS)、二氧化钛(TiO2)、四氧化三铅(Pb3O4)和氧化铅(PbO)等，这些材料是采用上述方法实验室制备获得的。探针分子分别是巯基吡啶(4-MPY)、对氨基苯硫酚(ATP)、吡啶、巯基苯甲酸(MBA)、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯(BVPP)、2-2联吡啶和4-4联吡啶等。探针分子是购买的，皆是分析纯。其结构式如下所示。
4-MPYATP 吡啶 巯基苯甲酸 BVPP 2-2联吡啶 4-4联吡啶上述方法中，采用新型的半导体纳米材料作为基底进行SERS测试，结果显示纳米半导体材料具有表面增强的光学性质。
上述方法中，采用新型的半导体纳米材料作为基底进行SERS测试，SERS光谱结果结合X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)，初步判断引起SERS信号明显增强的原因是化学增强，属于电荷转移机理。
本发明中，采用新型的基底材料-半导体，对探针分子进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测。进一步拓宽SERS基底材料的范围。通过新型基底的使用得到更多探针分子和基底相互作用的信息。为进一步研究SERS的机理提供试验依据。同时也为发展SERS成为材料表面特殊性质的表征工具奠定基础。
图1CdTe量子点修饰4-MPY前(a)、后(b)的紫外可见光谱；图2CdTe量子点修饰4-MPY前(a)、后(b)的荧光光谱；图34-MPY分别在CdTe量子点(a)、银溶胶(b)和CdTe粉末(c)上的SERS及4-MPY(d)本身的Raman光谱；图44-MPY分别在CdS纳米粒子(a)、银溶胶(b)上的SERS及4-MPY(c)本身的Raman光谱；图54-MPY分别在ZnS纳米粒子(a)、银溶胶(b)上的SERS及4-MPY(c)本身的Raman光谱；图64-MPY分别在ZnO纳米粒子(a)、银溶胶(b)上的SERS及4-MPY(c)本身的Raman光谱；图7BVPP和ATP分别在ZnO纳米粒子上的SERS光谱；图8本专利对溶胶基底进行测试设计的U形毛细管示意图。
具体实施方案下面结合实施例对本发明作进一步的阐释，而不是要以此对本发明进行限制。
实施例1CdTe量子点表面功能化将80mg硼氢化钠溶解在1ml去离子水中，加入127.5mg碲粉，用冰水浴冷却。在反应过程中体系通过一个小的针孔与外界相通，以便释放产生的氢气。大约8个小时后，黑色的碲粉消失，并产生白色硼酸钠晶体。于是得到澄清的NaHTe溶液。
巯基稳定的CdTe纳米晶通过Cd2+和NaHTe反应制备。将100ml 4-巯基吡啶(4-MPY)，巯基胺(2DMAET)和硝酸镉(Cd(NO3)2)混合溶液的pH值用0.1N NaOH调到5.0～6.0，剧烈搅拌，此过程中用N2气脱氧。然后迅速加入自制备的NaHTe溶液，继续搅拌10～30min，得到CdTe前驱体溶液。其中，Cd2+、HTe-、4-MPY、2DMAET的摩尔比为1∶0.5∶1.2∶1.2。在N2气保护下，将前驱体溶液回流2h，即得到所用的表面修饰探针分子4-MPY的CdTe量子点，扫描电子显微镜(SEM)显示尺寸为3nm左右。紫外可见光谱(见图1)峰形的改变和荧光(见图2)的淬灭说明4-MPY修饰到了CdTe基底的表面，同时荧光淬灭也进一步为化学机制提供了证据。
表面功能化的CdTe量子点的SERS测试采用上文所述的制备的CdTe量子点用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，直接证实吸附到CdTe量子点表面探针分子4-巯基吡啶的SERS信号比体相分子拉曼信号明显增强，如图3所示，是4-MPY探针分子分别在银溶胶、CdTe量子点和CdTe粉末上的SERS及4-MPY的Raman光谱所示。(a)是4-Mpy吸附到CdTe量子点上的SERS光谱，(b)是4-Mpy吸附到Ag溶胶上的SERS光谱，(c)是4-Mpy吸附到CdTe粉末上的SERS光谱，(d)是4-MPY粉末的Raman谱图。这种新型的量子点基底与传统金属基底相比，既有许多相似之处，又有较大差别。
4-Mpy吸附到CdTe量子点SERS光谱中，既有4-Mpy的谱带，同时又有CdTe的声子峰。4-Mpy的谱带(1585，1113，1013)完全来自于增强的4-Mpy，而不是溶液中自由的4-Mpy。因为，在相同的实验条件下，相同浓度的4-Mpy的信号很弱，几乎检测不到。
4-Mpy吸附到CdTe粉末表面与吸附到CdTe量子点、银溶胶上有较多的类似之处，同时又存在较大的差别。三者与Mpy本身的拉曼光谱相比，1113cm-1谱带经历显著的增强，同时717cm-1谱带明显向低频移动。以前在金属基底上也观察到这种变化，认为是由Mpy上的S原子吸附到金属表面引起的。因此，我们推论Mpy通过S原子吸附到CdTe表面。
此外，4-Mpy吸附到CdTe粉末表面与吸附银溶胶上又存在较大的差别。最显著的差别是(a)图中，低频存在非常强的信号，这一现象是以往报道过的金属基底上所没有观察到的现象。出现低频信号极大的丰富了光谱信息，可见半导体基底可以提供更加丰富的分子振动的信息。另一明显的特征是，SERS谱带半峰宽较窄。通常，SERS谱带的半峰宽要宽于正常谱带的半峰宽。然而，半导体基底的光谱信号却不遵守这一原则。我们认为可能是半导体CdTe纳米粒子尺寸分布较窄所导致的。半导体上检测到的谱带频率与金属基底上谱带频率差别较大，一些谱带存在明显的移动。我们认为不同的基底展示不同的分子振动信息，反映了与分子不同的相互作用。因此，分子的SERS信号依赖于基底的本质。
为了评估CdTe量子点的增强能力，需要计算表面增强因子。根据下面的方程计算4-MPY表面功能化CdTe量子点表面增强因子(Nano Lett.2003，(3)1229-1233)。
EF＝(ISERS/IRaman)×(Mb/Mads)Mb是体相样品分子的浓度，Mads是吸附到量子点表面分子的浓度。ISERS和IRaman分别是SERS谱带的强度和体相样品拉曼谱带的强度。因此，确定表面增强因子要求在同一条件下检测吸附分子和体相分子的拉曼光谱。ISERS/IRaman≈1，[Mb]/[Mads]＝1.2×104，根据上式计算其增强因子可以达到104。巨大的增强因子，是传统的金属基底增强的机理解释不通的。
实施例2CdS量子点表面功能化100ml的纯净水中通氮气，加入0.05g的4-MPY，剧烈搅拌至完全溶解，加入2ml的0.1M的Cd(NO3)2溶液。5h后加入1.8ml的0.1M的Na2S水溶液。继续搅拌12h后，离心水洗，即得4-MPY修饰的CdS粒子。
表面功能化的CdS量子点的SERS测试采用上述方法制备的CdS量子点用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，直接证实CdS量子点具有SERS活性，如图4中4-MPY分别在银溶胶、CdTe纳米粒子上的SERS及4-MPY的Raman光谱所示。(a)是4-Mpy吸附到CdTe纳米粒子上的SERS光谱，(b)是4-Mpy吸附到Ag溶胶上的SERS光谱(c)是4-MPY粉末的Raman谱图。与溶液中体相分子拉曼光谱相比，所谓X-敏感峰717cm-1v(C-S)向低波数移动和1110cm-1峰强度显著增加，表明4-巯基吡啶分子通过S原子与Cd表面形成Cd-S键。同时，吸附到CdS量子点表面的SERS谱带宽度及频率较金属基底上有较大的变化。此外，这种新型SERS基底的增强因子可以达到103，其增强机理属于电荷转移机理。
在CdS纳米粒子基底上观察到4-Mpy信号的同时，在低波数检测到CdS本身的基频峰和倍频峰。
实施例3ZnS量子点的表面功能化100ml的纯净水中通氮气，加入0.05g的4-MPY，剧烈搅拌至完全溶解，加入2ml的0.1M的Zn(NO3)2溶液。5h后加入1.8ml的0.1M的Na2S水溶液。继续搅拌12h后，离心水洗，即得4-MPY修饰的ZnS粒子。表面功能化的ZnS量子点的SERS测试采用上述方法制备的CdS量子点用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，直接证实ZnS量子点具有SERS活性，如图5中4-MPY分别在银溶胶、ZnS纳米粒子上的SERS及4-MPY的Raman光谱所示。(a)是4-Mpy吸附到CdTe纳米粒子上的SERS光谱，(b)是4-Mpy吸附到Ag溶胶上的SERS光谱(c)是4-MPY粉末的Raman谱图。
半导体ZnS纳米粒子表现出较强的SERS活性。与金属基底相比，存在较大的差别。1000cm-1和1150cm-1.谱带之间两个峰的相对强度差别较大。半导体基底上，前者强于后者，而金属基底上恰好相反。第三点变化是在1200cm-1峰周围，半导体上表现出双峰，而金属基底上表现的是单峰。最后一点差别是两种基底上谱带的频率移动较大。虽然各个谱带都有对应的组分，但峰位有一定的移动。此外，这种新型SERS基底的增强因子可以达到103，其增强机理属于电荷转移机理。
实施例4ZnO量子点的表面功能化将4.5g的醋酸锌加入到0.87g的乙醇胺中，加热溶解，搅拌均匀，制成溶胶，静置形成凝胶，450℃焙烧，即获得纳米级尺度的ZnO粉末。
将制备出来的纳米半导体纳米粒子加入1×10-3M探针分子的去离子水溶液中，剧烈搅拌，室温避光反应12h。用去离子水清洗5次，离心除去未吸附的探针分子，即得表面功能化的半导体纳米粒子。
表面功能化的ZnO量子点的SERS测试采用上述方法制备的ZnO量子点用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，直接证实ZnO量子点具有SERS活性，如图6中4-MPY分别在银溶胶、ZnO纳米粒子上的SERS及4-MPY的Raman光谱所示。(a)是4-Mpy吸附到ZnO纳米粒子上的SERS光谱，(b)是4-Mpy吸附到Ag溶胶上的SERS光谱(c)是4-MPY粉末的Raman谱图。与溶液中体相分子拉曼光谱相比，所谓X-敏感峰717cm-1v(C-S)向低波数移动和1116cm-1峰强度显著增加，表明4-巯基吡啶分子通过S原子与Cd表面形成Zn-S键。同时，吸附到ZnO量子点表面的SERS谱带宽度及频率较金属基底上有较大的变化。此外，这种新型SERS基底的增强因子可以达到103，其增强机理属于电荷转移机理。
实施例5
分别选用BVPP和ATP作为探针分子修饰尺度为20nm的ZnO粒子。
ZnO量子点表面功能化将4g的醋酸锌加入到1g的乙醇胺中，加热溶解，搅拌均匀，制成溶胶，静置形成凝胶，450℃焙烧，即得20nm的ZnO粒子。
将制备出来的纳米半导体纳米粒子加入浓度均为1×10-3M的BVPP和ATP的甲醇溶液中，剧烈搅拌，室温避光反应12h。用去离子水清洗5次，离心除去未吸附的探针分子，即得表面功能化的ZnO纳米粒子。
表面功能化的ZnO量子点的SERS测试采用上述方法制备的ZnO量子点用作表面增强拉曼散射(SERS)基底，直接证实ZnO量子点具有SERS活性，如图6中BVPP和ATP分别在20nm的ZnO粒子上的SERS光谱所示。(a)是BVPP吸附到ZnO纳米粒子上的SERS光谱，(b)是ATP吸附到ZnO纳米粒子上的SERS光谱。选用不同的探针分子，在ZnO基底上都产生了SERS信号，进一步证明ZnO纳米粒子具有增强性能。此外，这种新型SERS基底的增强因子可以达到103，其增强机理属于电荷转移机理。
权利要求
1.采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，包括表面修饰探针分子的纳米半导体的制备和采用半导体纳米材料作为基底进行SERS测试两个步骤，其特征在于在100ml的纯净水中加入0.02～1.0g的探针分子，通氮气，剧烈搅拌至完全溶解，加入1～10ml、0.1M的Zn、Pb或Cd金属盐的去离子水溶液，2～10h后再加入0.5～5.0ml、0.1M的含有S2-的去离子水溶液，继续搅拌6～24h后，离心水洗，即得探针分子修饰的ZnS或CdS粒子的溶胶或粉体及PbS粉末，进而采用拉曼谱仪以半导体材料为基底进行SERS检测，检测吸附到纳米半导体表面的SERS信号比体相分子拉曼信号明显增强，增强因子达到102～104。
2.如权利要求1所述的采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，其特征在于Zn、Pb或Cd金属盐为硝酸盐或醋酸盐。
3.如权利要求1所述的采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，其特征在于探针分子为巯基吡啶、对氨基苯硫酚、吡啶、巯基苯甲酸、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯、2-2联吡啶或4-4联吡啶。
4.如权利要求1所述的采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，其特征在于含有S2-的去离子水溶液为Na2S或K2S的去离子水溶液。
5.采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，包括表面修饰探针分子的纳米半导体的制备和采用半导体纳米材料作为基底进行SERS测试两个步骤，其特征在于先制备纳米级半导体材料，然后将制备出来的纳米半导体纳米粒子加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液中，剧烈搅拌，室温避光反应12～24h，用与前面相同的水溶液或甲醇溶剂多次清洗，离心除去未吸附的探针分子，即得表面功能化的半导体纳米粒子；或将制备出的半导体膜直接加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液中，室温避光12～24h，用与前面相同的水溶液或甲醇溶剂多次清洗，即得表面功能化的半导体纳米膜；或将制备出的半导体溶胶直接加入1×10-9～1×10-3M探针分子的水溶液或甲醇溶液；进而采用拉曼谱仪以半导体材料为基底进行SERS检测，检测吸附到纳米半导体表面的SERS信号比体相分子拉曼信号明显增强，增强因子达到102～104。
6.如权利要求5所述的采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，其特征在于纳米级半导体材料为碲化镉、硫化镉、氧化锌、硫化锌、硫化铅、二氧化钛、四氧化三铅或氧化铅。
7.如权利要求5所述的采用纳米级半导体材料为基底进行SERS检测的方法，其特征在于探针分子是巯基吡啶、对氨基苯硫酚、吡啶、巯基苯甲酸、1，4-2[2-(4-吡啶基)乙烯基]-苯、2-2联吡啶或4-4联吡啶。
全文摘要
本发明属于分子识别技术领域，具体涉及采用纳米级半导体材料作为表面增强拉曼散射基底，进而进行SERS测试的新方法。包括半导体纳米材料的表面功能化和检测修饰到半导体表面的探针分子SERS信号两部分。SERS信号经历显著的增强，其增强因子可达10
文档编号G01N21/65GK1865936SQ20061001684
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月10日 优先权日2006年5月10日
发明者赵冰, 徐蔚青, 赵纯, 王延飞, 孙志华, 王蕴馨, 胡海龙 申请人:吉林大学