表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底以及该基底用于对有机污染物的检测，该基底的制备方法包括以下步骤：步骤一：将ITO导电玻璃用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；步骤二：在硝酸锌溶液中加入有机添加剂，形成第一混合液，将第一混合液搅拌30分钟后，向第一混合液中滴加质量分数为25%的氨水溶液，形成第二混合液，将步骤一处理好的ITO导电玻璃浸泡在第二混合液中，水浴恒温后，放入烘箱烘烤60至100分钟，在ITO导电玻璃表面得到均匀的白色ZnO层；步骤三：在步骤二制备好的ZnO纳米层上沉积Ag纳米颗粒，得到ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底。本发明的制备方法简单，制备出的基底灵敏度高、稳定性好、可重复使用。
【专利说明】表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]拉曼光谱作为表征分子振动能级的指纹光谱，已在各领域得到了广泛应用，但其信号较弱，容易被背景荧光淹没。对于痕量状态的样品检测与表征，需要具有表面选择性的表面增强拉曼光谱技术支持，表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)作为一种有发展潜力的光谱分析技术，在化学、物理、生物、医学、环境监测、公共安全等各个方面都得到了一定的应用，SERS是纳米尺度的粗糙表面或颗粒体系所具有的异常光学增强现象，信号的增强可以高达IO6倍，对于特殊的纳米量级粒子形态分布的基底表面，信号的增强甚至可以高达IO14倍。
[0003]活性基底的制备是获得SERS信号的前提，为了将SERS作为一种常规、在线的分析工具，所制备的SERS基底应具备制备方法简单，灵敏度高，材料稳定且便于存储等特点。然而，目前的SERS基底材料大部分为贵金属纳米金、银或铜，成本较高，不利于实际应用，例如通过掺杂其他材料制备的复合材料，如以金属半导体为基础框架，在外层复合修饰贵金属，构建半导体-贵金属的杂化复合材料。很多研究显示，半导体-贵金属杂化复合材料作为SERS基底时，两者具有协同增强作用，可获得比单一金属材料更高的增强效应，同时，利用半导体金属的光催化降解功能和银纳米颗粒的拉曼增强效应，可以使该基底同时具备高灵敏及自清洁循环使用等多种功能，可用于多功能表面增强拉曼散射基底，但是，目前报道的SERS基底的制备过程复杂，所需设备昂贵，并且无法重复使用，会造成能源资源的浪费，离实际应用还有一定的差距，，虽然具有较高增强效应的SERS基底是科学研究所追求的目标，但获得一种更为实用和廉价的SERS基底显得尤为重要。
[0004]有机污染物分为:有机染料(如罗丹明6G，R6G ;耐尔蓝NBA)，除草剂(对氯苯酚，4-CP)，持久性有机污染物(2，4-氯苯甲酸，2，4-D)。自20世纪20年代末开始进行轻化产品、变压器，传热载体等生产以来，有机污染物范围极为广泛，对人们健康危害很大，受到了斯德哥尔摩公约等的限制。然而，这些有机污染物通常以痕量、超痕量的状态存在，需要具备独特专一性和较高灵敏度的分析手段，也通常需要复杂的前处理，要求运用精密的仪器，良好的实验环境和训练有素的操作人员，这些都给普遍进行准确检测这些物质带来了困难，利用SERS效应，制备半导体-贵金属的杂化复合材料作为基底，可实现对痕量有机污染物的灵敏探测，并实现自清洁循环使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种制备方法简单，灵敏度高，稳定性好，可重复使用，能满足痕量有机污染物检测的表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。
[0006]为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:[0007]—种ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤:
[0008]步骤一:将ITO导电玻璃(ΙΤ0导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)膜加工制作成的，ITO导电玻璃按电阻分，分为高电阻玻璃(电阻在150~500欧姆)、普通玻璃(电阻在60~150欧姆)、低电阻玻璃(电阻小于60欧姆))用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗，然后晾干，所述ITO导电玻璃的电阻小于60欧姆； [0009]步骤二:在硝酸锌溶液中加入有机添加剂，控制硝酸锌溶液与有机添加剂的体积比为3:1至5:1，形成第一混合液；将第一混合液搅拌30分钟后，向第一混合液中滴加质量分数为25%的氨水溶液,控制第一混合液与氨水溶液的体积比为1:2至1:7，形成第二混合液，将步骤一处理好的ITO导电玻璃浸泡在第二混合液中(盛装ITO导电玻璃和第二混合液的容器为密闭容器)，水浴恒温，控制反应温度为60°C至100°C，反应3至6小时后，把ITO导电玻璃取出，用去离子水清洗ITO导电玻璃2至3遍后，放入烘箱，控制烘箱温度为70°C至100°C，烘烤60至100分钟，取出ITO导电玻璃，在ITO导电玻璃表面得到均匀的白色ZnO层；
[0010]步骤三:将磁控溅射仪腔室抽至高真空(即压力为I X 10_3到I X 10_6毫米汞柱范围内的真空)，控制通入的氩气压力为0.00105Pa,控制电流为5mA至50mA，时间为2至30分钟，采用金属银为靶材，在步骤二制备好的ZnO层上沉积Ag纳米颗粒，得到ZnO-Ag复合层，即为ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底。
[0011]在上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法中，优选的是，所述有机添加剂为具备大位阻的醇或醇胺，更优选的是，所述有机添加剂为异丙醇、叔丁醇、聚乙二醇和乙醇胺中的一种或多种。
[0012]在上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法中，优选的是，所述硝酸锌溶液的浓度为0.05至1.5mol/L。
[0013]本发明还包括一种ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底，该ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底是由上述制备方法制备而成。
[0014]在上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底中，优选的是，所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底包括:ITO导电玻璃，附着在ITO导电玻璃上的ZnO层，以及附着在所述ZnO层上的银纳米颗粒层。
[0015]在上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底中，优选的是，所述ZnO层为针状花形结构，半导体(ZnO)-贵金属(Ag)具有针状的三维结构，其作为SERS检测基底材料时，其高比表面积能有效增加与检测分子的接触表面，三维的针状结构有利于产生表面增强拉曼效应所需的“热点”，产生强的局域电场，从而大幅度的提高检测的灵敏度。
[0016]在上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底中，优选的是，所述银纳米颗粒层为球状。
[0017]本发明还包括上述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底用于对有机污染物的检测，该表面增强拉曼散射基底具有高灵敏度，对多种有机污染物的检测限可达到超痕量级别(小于0.1PPb),并可通过紫外光照射，发生光催化降解反应，实现基底自清洁，该多功能表面增强拉曼散射基底可循环使用至少三次。
[0018]本发明的效果和优点如下:
[0019]1、本发明的方法利用有机添加剂调控，在ITO导电玻璃上原位生长针状花型纳米ZnO，通过有机醇类与锌离子配位作用后，加入的氨水与有机醇发生对锌离子的竞争配位反应，从而在一定程度上控制了 ZnO纳米材料的生长；通过物理的非溶剂磁控溅射法制备三维ZnO-Ag复合材料，这种复合材料既有较高的表面增强拉曼效应，同时又兼有较好的光催化反应活性，本发明的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底是半导体-贵金属复合材料，其增强效果比表面只有单一贵金属的材料更好，成本更低，其适用波长范围更广泛。
[0020]2、传统工艺制备的纳米材料作为SERS基底用于检测有机污染物时，大部分为一次性材料，不能多次使用，而且SERS材料为贵金属材料(如金、银、铜等)，成本高。要获得灵敏度高的SERS材料，要求制备好的基底材料均一、稳定、重复性好，这些条件都对制备工艺要求很高。本发明的方法采用条件温和、简单易行的水浴法结合不需溶剂的低成本磁控溅射法得到的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底，表面分布密集均匀，可以增强被测物的拉曼信号，实现高灵敏度检测。
[0021]3、本发明制备的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底中，针状ZnO材料具有高比表面积，半导体ZnO表面的银纳米颗粒稳定性好，具有协同增强的效果，可获得高灵敏的SERS效应。
[0022]4、本发明制备的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底利用半导体ZnO的光催化性能，结合ZnO-Ag复合材料协同的物理及化学增强效应，可获得更好的增强拉曼信号，对多种有机污染物实现超痕量(小于0.1PPb)的检测，是一种高灵敏SERS基底。
[0023]5、本发明制备的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底中，杂化复合材料由于两种金属在促进分子吸收和活化方面的协同效应，载有半导体(ZnO)-贵金属(Ag)粒子的材料具有较好的光催化活性，通过紫外光照射，复合材料ZnO-Ag可产生光催化反应，通过光催化反应将吸附在表面的有机物降解成为二氧化碳等气体或更小级别的分子，洗涤后，进行表面增强拉曼散射测试，无法测试到拉曼峰，等效为基底是清洁的，因此，可获得针对痕量有机污染物检测的具有自清洁功能的SERS基底，该基底可循环使用至少3次。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例一制备的针状纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0025]图2是图1的局部放大图；
[0026]图3是实施例一中，通过溅射，沉积时间为4分钟的ZnO-Ag复合材料基底的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0027]图4是实施例一中，通过溅射，沉积时间为10分钟的ZnO-Ag复合材料基底的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0028]图5是实施例一中，通过溅射，沉积时间为24分钟的ZnO-Ag复合材料基底的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0029]图6是实施例一中，通过溅射，沉积时间为30分钟的ZnO-Ag复合材料基底的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0030]图7为实施例一中，不同溅射沉积时间获得的ZnO-Ag复合材料基底对浓度为l(T8mol/L罗丹明6G的SERS谱图；
[0031]图8是本发明实施例二制 备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0032]图9是本发明实施例三制备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；[0033]图10是本发明实施例四制备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0034]图11是本发明实施例五制备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0035]图12是本发明实施例七制备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0036]图13是本发明实施例八制备的纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)；
[0037]图14为实施例九中ZnO-Ag复合材料基底对浓度为10_5~10_13mol/L罗丹明6G的SERS谱图；
[0038]图15是图14中罗丹明6G浓度为l(Tnmol/L、l(T12mol/L、l(T13mol/L时的放大图；
[0039]图16是实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底对浓度为10-nmol/L罗丹明6G的SERS谱图和10_3mol/L罗丹明6G的拉曼谱图；
[0040] 图17是实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底检测不同浓度的除草剂对氯苯酚的拉曼谱图；
[0041]图18是实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底上任取10个点进行SERS基底稳定性测试图；
[0042]图19是实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底上任取10个点进行SERS基底稳定性测试后，进行相对标准偏差的计算图。
[0043]图20是实施例1^一的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底对有机污染物罗丹明6G的光降解情况图；
[0044]图21是实施例十一通过数据计算获得的罗丹明6G528nm处紫外吸收值计算A/A。相对于光催化时间的关系图；
[0045]图22是实施例十二 ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底吸附有机污染物罗丹明6G后，在254nm紫外光照射进行自清洁反应前后的SERS谱图。
【具体实施方式】
[0046]实施例一
[0047]步骤一:将ITO导电玻璃切割成1.5cmXl.5cm的长条，用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干，竖直置于可密闭的容器中备用；
[0048]步骤二:称量3.7186g的Zn(NO3)2.6H20(纯度为99.998%)粉末溶解于去离子水中，配制成0.05mol/L的Zn (NO3) 2溶液，再向Zn (NO3) 2溶液中加入的异丙醇至水醇体积比为3:1，形成第一混合液；将第一混合液搅拌30分钟充分活化后，向第一混合液中滴加质量分数为25%的氨水溶液,控制第一混合液与氨水溶液的体积比为1:4，形成第二混合液，将第二混合液倒入放有步骤一处理好的ITO导电玻璃的密闭容器中，水浴恒温90°C反应6小时，随后把ITO导电玻璃取出，去离子水淌洗2次后放入烘箱70°C烘烤60分钟，取出ITO导电玻璃，在ITO导电玻璃表面得到均匀的白色ZnO层，将该ZnO材料进行扫描，图1是本发明实施例一制备的针状纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)，图2是图1的局部放大图，为本发明实施例一制备的针状纳米花ZnO材料的扫描电镜图(FE-SEM)，如图1和2所示，纳米ZnO呈针状花瓣状,每根针状物直径约为50nm,长为1.5 μ m,整个纳米花直径为10 μ m,针形结构稠密而有序的呈簇状发射；
[0049]步骤三:将制得的针状纳米花ZnO材料基片放置于磁控溅射仪内。溅射沉积的靶材为99.99%的Ag靶，靶与基片之间的距离为100mm，工作气体是纯度为99.999%的Ar气体。溅射沉积时，气体抽真空，衬底稳定为20-23°C，工作气压为0.00105Pa，工作电流30mA。通过派射，沉积时间分别为 4min、7min、lOmin、13min、18min、24min、25min、30min,随后即可得到ZnO-Ag复合材料基底，将ZnO-Ag复合材料基底进行电镜扫描(FE-SEM)，得到扫描电镜图，分别如图3 (4min)、图4 (lOmin)、图5 (24min)、图6 (30min)所不。由图3至6可以看出，当溅射沉积时间为4min时，针形花瓣表面光滑，仅有很少量Ag颗粒富集；溅射沉积时间延长至lOmin，针状花瓣的顶端有小颗粒Ag富集，针状侧面仅少量颗粒；溅射沉积时间延长至24min，针状花瓣的顶端有颗粒状纳米Ag富集，直径大约为10nm，针状花瓣侧面布满清晰可见的Ag纳米颗粒；当派射沉积时间为30min,针状花瓣的顶端有明显颗粒状纳米Ag富集，且针状物之间也填塞了 Ag纳米颗粒，针状花瓣侧面包裹了 Ag纳米颗粒。
[0050]检测有机染料罗丹明6G (分子式=C28H31N2O3Cl):用乙醇为溶剂将罗丹明6G配置为浓度10_8mol/L，将实施例一制备的不同溅射沉积时间的ZnO-Ag复合材料基底作为拉曼检测基底，浸泡在罗丹明6G溶液中30min，取出后用去离子水淌洗3次，自然晾干后进行拉曼测试(拉曼光谱仪为DXRsmart，激发波长为532nm)，图7为实施例一中不同溅射沉积时间获得的ZnO-Ag复合材料基底对浓度为10_8mol/L罗丹明6G的SERS谱图，明显可以观察到罗丹明6G的拉曼特征峰，且当溅射沉积时间从7min到24min，罗丹明6G的拉曼峰强度逐渐增强，溅射沉积时间为30min时，拉曼峰强度减弱，因此,最优溅射沉积时间为24min。
[0051]实施例二
[0052]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中第一混合液与氨水溶液的体积比改变成1:2。将实施例二中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图8，如图8所示，当第一混合液与氨 水溶液的体积比为1:2时，得到的是不规则形状的纳米氧化锌枝状结构。
[0053]实施例三
[0054]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中第一混合液与氨水溶液的体积比改变成1:3。将实施例三中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图9，如图9所示，当第一混合液与氨水溶液的体积比为1:3时，得到的是不规则形状的纳米氧化锌簇状结构。
[0055]实施例四
[0056]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中第一混合液与氨水溶液的体积比改变成1:5。将实施例四中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图10，如图10所示，当第一混合液与氨水溶液的体积比为1:5时，得到的是规则形状的纳米氧化锌球状结构。
[0057]实施例五
[0058]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中第一混合液与氨水溶液的体积比改变成1:6。将实施例五中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图11，如图11所示，当第一混合液与氨水溶液的体积比为1:6时，得到的是规则形状的纳米氧化锌细花状结构。
[0059]实施例六
[0060]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中第一混合液与氨水溶液的体积比改变成1:7。当第一混合液与氨水溶液的体积比为1:7时，没有得到纳米氧化锌纳米材料。[0061]实施例七
[0062]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中异丙醇改变成聚乙二醇，即有机添加剂改变了。将实施例七中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图12，如图12所示，当加入聚乙二醇进行调节时，得到的是规则的纳米花状结构的氧化锌。
[0063]实施例八
[0064]重复实施例一，其他条件都相同，仅步骤二中异丙醇改变成乙醇胺，即有机添加剂改变了。将实施例八中步骤二制备的ZnO材料进行电镜扫描(FE-SEM)，结果见图13，如图13所示，当加入乙醇胺进行调节时，得到的是规则的片状结构的氧化锌。
[0065]实施例九
[0066]检测有机染料罗丹明6G (分子式=C28H31N2O3Cl):用乙醇为溶剂将罗丹明6G配置成浓度分别为10_5至10_13mol/L的溶液，将实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底作为拉曼检测基底，将该ZnO-Ag基底浸泡在罗丹明6G溶液中30min,取出后用去离子水淌洗3次，自然晾干后进行拉曼测试(拉曼光谱仪为DXRsmart,激发波长为532nm)，测试结果见图14，图15是图14中罗丹明6G浓度为10-nmol/L、10_12mOl/L、10_13mol/L时的放大图，由图14和15可以看出，在罗丹明6G浓度为10_13mol/L时，仍可明显观察到其拉曼特征峰为61101^,717011' 1360cm_1o
[0067]图16是实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底对浓度为10-nmol/L罗丹明6G的SERS谱图和10_3mol/L罗丹明6G的拉曼谱图，将经过表面增强拉曼效应后的10_nmol/L浓度下的罗丹明6G拉曼谱图与普通未增强10_3mol/L拉曼谱图比较，可见本发明的基底具有较高的灵敏度。
[0068]图17是本发明实施例一 制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底检测不同浓度的除草剂对氯苯酚的拉曼谱图。以该活性基底检测除草剂对氯苯酚，检测范围为10_5至5X 10_9mol/L，检测条件为DXRsmart拉曼光谱仪，激发波长为532nm，同样表现出较高的灵敏度。
[0069]实施例十
[0070]为证明本发明基底的稳定性，将本发明实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag复合材料基底作为拉曼检测基底，考察其稳定性，检测有机染料罗丹明6G，用乙醇为溶剂将罗丹明6G配置浓度10_6mol/L，将基底浸泡在罗丹明6G溶液中30min，取出后用去离子水淌洗3次，自然晾干后进行拉曼测试(拉曼光谱仪为DXRsmart，激发波长为532nm)，在基底上任选10个位置，每个位置测试三次，测试结果取三次平均，如图18所示(第一条是原始线，后面做10次实验，与最原始的那根线对比，强度差不多一致体现稳定性，所以是11次测试，有11条线)，明显可以观察到该多功能复合基底均一稳定，测试10次得到的拉曼特征峰的位置和强度均表现出较好的可重复性。如图19所示，对测试10个位置的所获得的数据进行相对标准偏差的计算，得到的RSD值小于0.15，且基本为一条直线，说明数据有很好的稳定性。
[0071]实施例1^一
[0072]为证明本发明所述基底的光催化性能，将实施例一制得的溅射沉积时间为24min的ZnO-Ag复合材料基底活性面朝上浸泡到装有IOmLlX 10_5mol/L的罗丹明6G的烧杯中，置于紫外灯光源，光源波长为254nm，与紫外灯保持IOcm的距离。如图20所示为，用紫外光谱仪考察分别经过Omin, 5min, 1Omin, 15min, 20min, 25min, 30min, 35min光催化降解反应后，活性基底对有机污染物罗丹明6G的光降解情况。如图20所示，随着光催化反应时间的增加，有机污染物吸光度逐渐减少，根据朗博比尔定律，说明有机污染物的浓度逐渐降低。图21为通过数据计算获得的罗丹明6G528nm处紫外吸收值计算AAtl相对于光催化时间的关系图，罗丹明6G的吸光度随着光催化反应时间的增加而降低，通过图21，可明确衡量光催化效率，证明本发明所述的该SERS活性基底具有的光催化性能。
[0073]实施例十二
[0074]为证明本发明所述基底的自清洁功能，将实施例九中检测有机染料的基底进行光催化降解研究。将实施例九中已使用过检测罗丹明6G分子(浓度为10-5M)的基底浸泡于去离子水中，复合材料朝上正对紫外灯光源，光源波长为254nm，与紫外灯保持IOcm的距离，反应30min后进行拉曼测试。如图22所示，在254nm紫外光照射进行自清洁反应前后的SERS谱图，该过程循环5次后仍可得到较好的拉曼信号。
[0075]在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
[0076]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:将ITO导电玻璃用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗，然后晾干，所述ITO导电玻璃的电阻小于60欧姆； 步骤二:在硝酸锌溶液中加入有机添加剂，控制硝酸锌溶液与有机添加剂的体积比为3:1至5:1，形成第一混合液；将第一混合液搅拌30分钟后，向第一混合液中滴加质量分数为25%的氨水溶液,控制第一混合液与氨水溶液的体积比为1:2至1:7，形成第二混合液，将步骤一处理好的ITO导电玻璃浸泡在第二混合液中，水浴恒温，控制反应温度为60°C至100°C，反应3至6小时后，把ITO导电玻璃取出，用去离子水清洗ITO导电玻璃2至3遍后，放入烘箱，控制烘箱温度为70°C至100°C，烘烤60至100分钟，取出ITO导电玻璃，在ITO导电玻璃表面得到均匀的白色ZnO层； 步骤三:将磁控溅射仪腔室抽至压力为1X10_3到I X 10_6毫米汞柱范围内的真空，控制通入的氩气压力为0.00105Pa，控制电流为5mA至50mA，时间为2至30分钟，采用金属银为靶材，在步骤二制备好的ZnO纳米层上沉积Ag纳米颗粒，得到ZnO-Ag复合层，即为ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底。
2.根据权利要求1所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述有机添加剂为具备大位阻的醇或醇胺。
3.根据权利要求2所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述有机添加剂为异丙醇、叔丁醇、聚乙二醇和乙醇胺中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述硝酸锌溶液的浓度为0.05至1.5mol/L。
5.—种ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底是由权利要求1所述制备方法制备而成。
6.根据权利要求5所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述ZnO-Ag表面增强拉曼散射基底包括:ITO导电玻璃，附着在ITO导电玻璃上的ZnO层，以及附着在所述ZnO层上的银纳米颗粒层。
7.根据权利要求6所述表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述ZnO层为针状花形结构。
8.根据权利要求6所述表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述银纳米颗粒层为球状。
9.权利要求5至8任一项所述表面增强拉曼散射基底用于对有机污染物的检测。
【文档编号】C30B19/12GK103526291SQ201310516138
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】何璇, 王慧, 张祺, 王建华, 徐金江, 王晓川, 王蔺, 罗毅威 申请人:中国工程物理研究院化工材料研究所