一种用于表面增强拉曼光谱检测的装置的制作方法

本实用新型属于光谱检测领域，具体涉及一种用于微量物质表面增强拉曼光谱检测的装置。

背景技术：

表面增强拉曼光谱检测由于可以有效的提供化学结构信息，且样品制备方便，操作简单，测试灵敏度、准确度高，检测速度快等特点，已经被广泛的应用于科研和日常生活领域。但由于仪器不易搬动、携带，往往需要将样品带至指定地点检测，考虑到收集和运输过程中的损失以及检测精度，对于待测物质含量要求较高，而诸如通过化学合成获得的昂贵微量材料、科考中采集的动植物微量分泌物和刑侦中发现的微量液体和织物等上的可疑物质斑块等等往往达不到所需的含量，且在收集或提取过程，不可避免的会存在进一步的损失，甚至产生二次污染，这限制了微量样品表面增强拉曼光谱检测的应用。

同时表面增强拉曼光谱在检测前需要将液体样品或固体提取物溶液滴在制作好的纳米基底表面，使自身溶剂或添加的辅助溶剂挥发后进行测试，液体铺展以及咖啡环效应进一步降低了单位面积的待测物含量，既增加试验步骤中液体的损失又不利于测试精度的提高。

因此，有必要设计一种可用于广泛收集、浓缩微量物质，同时可被直接用于表面增强拉曼光谱检测的装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种用于表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：包括盒体3、开设在在盒体3上端的扫描窗口4和溶剂注入窗口5，所述的盒体3底部嵌设有吸附层7，所述的吸附层7与溶剂注入窗口5连通，所述的扫描窗口4底部设有浓缩层6，所述浓缩层6与吸附层7连通，所述的盒体3顶部设有封闭盖A1和封闭盖B2，分别用于封闭溶剂注入窗口5和扫描窗口4，所述的盒体3底部设有底盖8，用于封闭吸附层7，所述的吸附层7为多孔材料，所述的浓缩层6为具有双通孔洞的吸附垫结构，表面具有密集排列微纳米阵列，在微纳米阵列前端的表面上沉积有金纳米粒子。

所述的浓缩层6表面具有密集排列微纳米柱状阵列。

所述的浓缩层6表面具有密集排列微纳米锥状阵列。

所述的吸附层7底部突出于盒体3底部平面。

所述的吸附层7底部突出于盒体3的体积部分占吸附层7总体积的5%。

所述的吸附层7为具有双通孔洞的吸附垫结构。

所述的吸附层7为具有密集排列中空柱状孔洞的吸附垫结构。

本实用新型中用于表面增强拉曼光谱检测的装置使用流程如下：

步骤1）当待测物质为液体时，打开吸附层底盖8，暴露吸附层7，将盒体3轻放于待收集液体上，使吸附层7充分与液面接触，静置1-2分钟后取回，盖紧底盖8；

当待测物质为固体物质时，打开盒体底盖8，将固体物质（如微量粉末，织物、纸张或沙土表面的可疑斑块等）置于吸附层7上偏浓缩层6一侧，盖紧底盖8；

步骤2）打开溶剂注入窗口封闭盖A1，向溶剂注入窗口5中注入适量不破坏待测液体成分的挥发性溶剂，盖紧窗口封闭盖A1，打开扫描窗口封闭盖B2，暴露表面增强拉曼光谱扫描窗口4，静置，使溶剂挥发完全，待测物质被溶剂提取出，随溶剂挥发至浓缩层6上的金纳米粒子表面浓缩富集，此步骤可多次重复；

步骤3）将装置中扫描窗口4置于表面增强拉曼光谱仪检测区，进行检测。

本实用新型具有如下优点：

有效解决了表面增强拉曼光谱检测中微量物质样品收集困难、测量精度不够等问题，样品收集范围广，微量液体吸收高效迅速，做到了微量物质样品收集、浓缩以及检测一体化，步骤简单，可直接用于仪器检测；小巧安全，不用特殊条件即可长期保存，即开即用，便于携带，不用担心样品运送过程的损失，真正做到了随时随地的样品获取，填补了目前市面上此类传感器的空白，市场潜力巨大。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型仰视结构示意图；

图3为本实用新型盒体结构示意图；

图4为普通密集排列微、纳米柱状阵列结构模型示意图；

图5为表面修饰金纳米粒子的密集排列微、纳米柱状阵列结构模型示意图；

图6为普通微、纳米棱锥状阵列结构模型示意图；

图7为表面修饰金纳米粒子的微、纳米棱锥状阵列结构模型示意图；

图8为浓缩层的双通孔洞结构的密排柱状阵列结构微观显示图。

其中1-封闭盖A，2-封闭盖B，3-盒体，4-扫描窗口，5-溶剂注入窗口，6-浓缩层，7-吸附层，8-底盖。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-7所示，一种用于表面增强拉曼光谱检测的装置，包括盒体3、开设在在盒体3上端的表面增强拉曼光谱扫描窗口4和溶剂注入窗口5，盒体3底部嵌设有吸附层7，扫描窗口4底部设有浓缩层6，其中扫描窗口4用于暴露浓缩层6，溶剂注入窗口5用于暴露吸附层7，盒体3顶部设有封闭盖A1和封闭盖B2，分别用于封闭溶剂注入窗口5和扫描窗口4，盒体3底部设有底盖8，用于封闭吸附层7，吸附层7底部突出于盒体3底部平面，突出部分的体积占吸附层7总体积的5%，吸附层7为具有高效液体吸附能力的多孔材料，可以充分与待收集液体接触，有效、快速将其吸附于材料中；进一步的吸附层7为具有双通孔洞的吸附垫结构，或具有密集排列中空柱状孔洞的吸附垫结构；浓缩层6为具有双通孔洞结构的表面具有密集排列微纳米柱状阵列、或锥状阵列的吸附垫，结构中，在微纳米阵列前端的表面上沉积有金纳米粒子。

实施例1

参阅附图8，选择浓缩层6为具有双通孔洞结构的密集排列柱状阵列的吸附垫结构，孔洞大小为：98纳米，阵列柱长为：1.5微米，直径为：300纳米，吸附垫厚1毫米；选择吸附层7为具有双通孔洞的吸附垫结构；待测物质为人类唾液，利用本实用新型收集待测物质进行检测的步骤如下：

1、打开盒体底盖8，暴露吸附层7，将装置轻放于唾液上，使吸附层7充分与液面接触，静置1-2分钟后取回，盖紧底盖8；

2、将装置带至表面增强拉曼光谱检测处，打开溶剂注入窗口封闭盖A1，向溶剂注入窗口5中注入1毫升去离子水，盖紧溶剂注入窗口封闭盖A1，打开表面增强拉曼光谱扫描窗口封闭盖B2，暴露表面增强拉曼光谱扫描窗口4，静置至浓缩层6表面无湿润，将该过程重复3遍。

3、将装置中扫描窗口4置于表面增强拉曼光谱仪检测区进行检测。

实施例2

参阅附图8，选择浓缩层6为具有双通孔洞结构的密集排列微柱状阵列结构，孔洞大小为：98纳米，阵列柱长为：1.5微米，直径为：300纳米，吸附垫厚1毫米；选择吸附层7为具有密集排列中空柱状孔洞的吸附垫结构；待测物质为织物上的油渍，利用本实用新型收集待测物质进行检测的步骤如下：

1、打开盒体底盖8，将带有油渍部分的布片剪下，贴于底盖8上偏浓缩层6一侧，盖紧底盖8；

2、将装置带至表面增强拉曼光谱检测处，打开溶剂注入窗口封闭盖A1，向溶剂注入窗口5中注入1毫升无水乙醇，盖紧溶剂注入窗口封闭盖A1，打开表面增强拉曼光谱扫描窗口封闭盖B2，暴露表面增强拉曼光谱扫描窗口4，静置至浓缩层6表面无湿润，将该过程重复3遍；

3、将装置中扫描窗口4置于表面增强拉曼光谱仪检测区进行检测。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。