专利名称：银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合薄膜及制备方法和用途，尤其是一种银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜及其制备方法和用途。
背景技术：
超高灵敏表面增强拉曼散射(SERS)检测要求基底具有很高的SERS活性，并能有效吸附检测分子。目前，应用最广泛有效的SERS基底是基于任意形貌的金/银纳米粒子的集合体，如在2008年10月29日公开的中国发明专利申请公布说明书CN 101294904 A中披露的“一种表面增强拉曼散射基底的制备方法”。该说明书中提及的制备方法为使用硝酸银、柠檬酸钠和聚丙烯酸钠作为原料，采用液相化学法获得一种能使检测信号稳定的表面增强拉曼散射基底；以用于胸腺嘧啶及其结构类似化合物的检测和定量分析。但是，这种制备方法和其产物及用途均存在着不足之处，首先，产物的形貌无规则，当将其作为SERS基底时，需加入氯化钠进行定容，增加了检测的不便性；其次，获得的SERS基底虽可对胸腺嘧啶及其结构类似化合物进行检测和定量分析，却不能将其用于检测其它有机污染物；再次，制备方法不能获得用于检测其它有机污染物的SERS基底。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种使用便捷、对有机污染物罗丹明、三聚氰胺和甲基1605分子均能进行有效检测的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法。本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途。为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜包括基底，特别是，所述基底为覆于衬底上的厚度为100 360nm的复合薄膜，所述复合薄膜由包覆聚丙烯酸钠的银纳米方块和聚丙烯酸钠组成；所述银纳米方块的边长为60 lOOnm，所述聚丙烯酸钠的厚度为40 60nm。作为银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的进一步改进，所述的衬底为导体，或半导体，或绝缘体；所述的包覆有聚丙烯酸钠的银纳米方块为单层有序致密排列。为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为上述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法包括液相法，特别是完成步骤如下步骤1，先分别配制浓度为4 6wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液，再将浓度为O. 8 I. 2g/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液，其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为320 600 1 ；
步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时注入搅拌下的、温度为140 160°C的戊二醇前驱液中反应3 5h，得到反应液，其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为28 32 28 32 48 52，再使用乙醇或N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；步骤3，先配制浓度为1. 5 2. 5g/L的银纳米方块乙醇溶液或银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液，再将银纳米方块乙醇溶液或银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液与浓度为4. 5 5. 5g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声至少30min，得到混体液，其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为1. 8 2. 2 :1，之后，将混体液滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。作为银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法的进一步改进，所述的聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29 ;所述的注入戊二醇前驱液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液的速率均为600μ L/min ;所述的搅拌下的戊二醇前驱液的搅拌速率为400 600r/min ;所述的稀释反应液时的反应液与乙醇或N, N-二甲基甲酰胺的体积比为1:2 4 ;所述的固液分离处理为交替进行2 3次的离心洗涤与分离，其中，离心洗涤时的转速为8000 12000r/min、时间为3 5min，离心分离时的转速为1300 1700r/min、时间为I 3min，洗涤为使用乙醇或N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗；所述的滴加于衬底之上的混体液的体积为1. 4 1. 8 μ L/mm2。为解决本发明的还有一个技术问题，所采用的还有一个技术方案为上述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途为，将银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜作为表面增强拉曼散射的活性基底，使用激光拉曼光谱仪测量其上附着的有机物的含量，所述有机物为罗丹明(R6G)，或三聚氰胺，或甲基1605。作为银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途的进一步改进，所述的激光拉曼光谱仪的激发光的波长为532nm、功率为O. 3mW、积分时间为5 15s。相对于现有技术的有益效果是，其一，对制得的目标产物分别使用透射电镜和X射线衍射仪进行表征，由其结果可知，目标产物为覆于衬底上的、由众多的包覆有膜状物的纳米方块和膜状物组成的复合薄膜；其中，复合薄膜的厚度为100 360nm，纳米方块的边长为60 lOOnm，膜状物的厚度为40 60nm。纳米方块为银纳米方块。其二，将制得的目标产物作为SERS活性基底，经分别对有机物罗丹明、三聚氰胺和甲基1605进行多次多批量的测试，当被测物罗丹明的浓度低至10_15mol/L、三聚氰胺的浓度低至10_8mol/L、甲基1605的浓度低至10_7mol/L时，仍能将其有效地检测出来，且其检测的一致性和重复性于目标产物上的多点和任一点都非常的好。目标产物实现超高检测灵敏度的机理为，在实际的检测中，许多待检测分子是非极性的，无法被有效地吸附到极性的银纳米单元表面，从而导致SERS检测的分子种类受到了一定的限制。对此，本发明一是选择比通用的银纳米粒子能够激发出更强表面等离子体的方块状银纳米颗粒，以获得更高的电磁场增强；二是设法将银纳米颗粒与有机聚合物——聚丙烯酸钠相复合，利用聚合物交联的分子链“抓住”检测分子。从而使目标产物被用作SERS活性基底时，包覆于银纳米方块的超吸水性材料聚丙烯酸钠在吸附有机物溶液后将发胀，使得极性的或者非极性的待检测分子束缚在聚丙烯酸钠构成的膜网中，随着目标产物的干燥，其上附着着的有机物分子将随着聚丙烯酸钠膜网的收缩而逐渐地靠近银纳米方块，从而实现了对极性或者非极性分子的高灵敏度检测。其三，制备方法科学、有效既制备出了形貌规则、结构稳定的覆于衬底上的由包覆聚丙烯酸钠的银纳米方块和聚丙烯酸钠组成的复合薄膜，又使制得的目标产物与激光拉曼光谱仪配合后，具备了对环境有毒污染物罗丹明、三聚氰胺和甲基1605进行快速痕量检测的功能，还使制得的目标产物可作为SERS活性基底直接使用，不需再对其进行定容、定型的处理，不仅便捷，也降低了检测的成本和减少了检测所需的时间。作为有益效果的进一步体现，一是衬底优选为导体，或半导体，或绝缘体，不仅使衬底的来源不受限制，还使制备工艺更易实施且灵活。二是包覆有聚丙烯酸钠的银纳米方块优选为单层有序致密排列，利于获得更强和更稳定的SERS信号。三是聚乙烯吡咯烷酮优选为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29，有利于对银纳米方块形貌的有效控制。四是注入戊二醇前驱液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液的速率均优选为600 μ L/min，搅拌下的戊二醇前驱液的搅拌速率优选为400 600r/min，易于较快地获得搅拌均匀的反应液。五是 稀释反应液时的反应液与乙醇或N，N-二甲基甲酰胺的体积比优选为1:2 4，便于对稀释后的反应液进行固液分离处理。六是固液分离处理优选为交替进行2 3次的离心洗涤与分离，其中，离心洗涤时的转速优选为8000 12000r/min、时间优选为3 5min，离心分离时的转速优选为1300 1700r/min、时间优选为I 3min，洗涤优选为使用乙醇或N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗，便于中间产物的获得。七是滴加于衬底之上的混体液的体积优选为1.4 l.SyL/mm2，利于获得所需厚度的目标产物。八是激光拉曼光谱仪的激发光的波长优选为532nm、功率优选为O. 3mW、积分时间优选为5 15s，不仅确保了检测的精确性，还易于目标产物检测罗丹明、三聚氰胺和甲基1605性能的充分发挥。
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。图1是对制得的目标产物使用透射电镜(TEM)进行表征的结果之一。由TEM图像可看出，目标产物为覆于衬底上的包覆有膜状物的纳米方块和膜状物组成。图2是对制得的目标产物使用X射线衍射(XRD)仪进行表征的结果之一。由XRD谱图可知，覆于衬底上的纳米方块为银纳米方块。图3是对制得的目标产物上的一个定点使用激光重复照射20次所获得的拉曼光谱图，该谱图表明目标产物有着非常好的稳定性。图4是分别对含有不同浓度罗丹明的银纳米方块和制得的目标产物使用激光拉曼光谱仪进行表征的结果之一。其中，图4a中的曲线I为含有10_1(lmOl/L罗丹明的银纳米方块的SERS谱线，曲线2为含有10_12mol/L罗丹明的银纳米方块的SERS谱线，曲线3为含有10_1(lmOl/L罗丹明的目标产物的SERS谱线，曲线4为含有10_12mol/L罗丹明的目标产物的SERS谱线；图4b中的曲线I为含有10_13mol/L罗丹明的目标产物的SERS谱线，曲线2为含有10_14mol/L罗丹明的目标产物的SERS谱线，曲线3为含有10_15mol/L罗丹明的目标产物的SERS谱线。图5是分别对三聚氰胺粉末和含有不同浓度三聚氰胺的目标产物使用激光拉曼光谱仪进行表征的结果之一。谱图中的曲线I为三聚氰胺粉末的标准拉曼谱线，曲线2为含有10_5mol/L三聚氰胺的目标产物的SERS谱线，曲线3为含有10_6mol/L三聚氰胺的目标产物的SERS谱线，曲线4为含有10_7mol/L三聚氰胺的目标产物的SERS谱线，曲线5为含有10_8mol/L三聚氰胺的目标产物的SERS谱线。图6是分别对甲基1605粉末和含有不同浓度甲基1605的目标产物使用激光拉曼光谱仪进行表征的结果之一。谱图中的曲线I为甲基1605粉末的标准拉曼谱线，曲线2为含有10_3mol/L甲基1605的目标产物的SERS谱线，曲线3为含有10_4mol/L甲基1605的目标产物的SERS谱线，曲线4为含有10_5mol/L甲基1605的目标产物的SERS谱线，曲线5为含有10_6mol/L甲基1605的目标产物的SERS谱线，曲线6为含有10_7mol/L甲基1605的目标产物的SERS谱线。
具体实施例方式首先从市场购得或用常规方法制得硝酸银；戊二醇；作为聚乙烯吡咯烷酮的分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29 ；氯化钠；乙二醇；乙醇；N，N-二甲基甲酰胺；聚丙烯酸钠。接着，实施例I制备的具体步骤为步骤I，先分别配制浓度为4wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。再将浓度为O. 8g/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液；其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为320 :1。步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时以600μ L/min的速率注入搅拌下的、温度为140°C的戊二醇前驱液中反应5h，得到反应液；其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为28 32 :48，戊二醇前驱液的搅拌速率为400r/min0再使用N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；其中，稀释反应液时的反应液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:2，固液分离处理为交替进行2次的离心洗涤与分离，离心洗涤时的转速为8000r/min、时间为5min，离心分离时的转速为1300r/min、时间为3min，洗涤为使用N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗。步骤3，先配制浓度为1. 5g/L的银纳米方块N，N_ 二甲基甲酰胺溶液。再将银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液与浓度为5. 5g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声30min，得到混体液；其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为1. 8 :1。之后，将混体液以1. 4μ L/mm2的体积滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得如图1所示，以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。实施例2制备的具体步骤为步骤1，先分别配制浓度为4. 5wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。再将浓度为O. 9g/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液；其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为390 :1。
步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时以600μ L/min的速率注入搅拌下的、温度为145°C的戊二醇前驱液中反应4. 5h，得到反应液；其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为29 31 :49，戊二醇前驱液的搅拌速率为450r/min0再使用N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；其中，稀释反应液时的反应液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:2. 5，固液分离处理为交替进行2次的离心洗涤与分离，离心洗涤时的转速为9000r/min、时间为4. 5min，离心分离时的转速为1400r/min、时间为2. 5min，洗涤为使用N，N- 二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗。步骤3，先配制浓度为1. 8g/L的银纳米方块N，N- 二甲基甲酰胺溶液。再将银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液与浓度为5. 3g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声32min，得到混体液；其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为1. 9 :1。之后，将混体液以1. 5 μ L/mm2的体积滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得近似于图1所示， 以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。实施例3制备的具体步骤为步骤I，先分别配制浓度为5wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。再将浓度为lg/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液；其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为460 :1。步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时以600μ L/min的速率注入搅拌下的、温度为150°C的戊二醇前驱液中反应4h，得到反应液；其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为30 30 :50，戊二醇前驱液的搅拌速率为500r/min0再使用N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；其中，稀释反应液时的反应液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:3，固液分离处理为交替进行3次的离心洗涤与分离，离心洗涤时的转速为10000r/min、时间为4min，离心分离时的转速为1500r/min、时间为2min，洗涤为使用N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗。步骤3，先配制浓度为2g/L的银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液。再将银纳米方块N，N-二甲基甲酰胺溶液与浓度为5g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声34min，得到混体液；其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为2 :1。之后，将混体液以1. 6 μ L/mm2的体积滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得近似于图1所示，以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。实施例4制备的具体步骤为步骤1，先分别配制浓度为5. 5wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。再将浓度为1. lg/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液；其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为530 :1。步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时以600 μ L/min的速率注入搅拌下的、温度为150°C的戊二醇前驱液中反应3. 5h，得到反应液；其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为31 29 :51，戊二醇前驱液的搅拌速率为550r/min0再使用N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；其中，稀释反应液时的反应液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:3. 5，固液分离处理为交替进行3次的离心洗涤与分离，离心洗涤时的转速为11000r/min、时间为3. 5min，离心分离时的转速为1600r/min、时间为1. 5min，洗涤为使用N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗。步骤3，先配制浓度为2. 3g/L的银纳米方块N，N_ 二甲基甲酰胺溶液。再将银纳米方块N，N- 二甲基甲酰胺溶液与浓度为4. 8g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声36min，得到混体液；其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为2.1 :1。之后，将混体液以1. 7 μ L/mm2的体积滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得近似于图1所示，以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。实施例5、
制备的具体步骤为步骤I，先分别配制浓度为6wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。再将浓度为1. 2g/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液；其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为600 :1。步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时以600μ L/min的速率注入搅拌下的、温度为160°C的戊二醇前驱液中反应3h，得到反应液；其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为32 28 :52，戊二醇前驱液的搅拌速率为600r/min0再使用N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块；其中，稀释反应液时的反应液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4，固液分离处理为交替进行3次的离心洗涤与分离，离心洗涤时的转速为12000r/min、时间为3min，离心分离时的转速为1700r/min、时间为lmin，洗涤为使用N，N-二甲基甲酰胺对离心得到的沉淀物进行清洗。步骤3，先配制浓度为2. 5g/L的银纳米方块N，N_ 二甲基甲酰胺溶液。再将银纳米方块N，N- 二甲基甲酰胺溶液与浓度为4. 5g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声38min，得到混体液；其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为2. 2 :1。之后，将混体液以1. 8 μ L/mm2的体积滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得近似于图1所示，以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。再选用乙醇稀释常温下的反应液和作为洗涤液对离心得到的沉淀物进行清洗，以及选用乙醇作为银纳米方块的溶剂，重复上述实施例I 5，同样制得了如或近似于图1所示，以及如图2和图3中的曲线所示的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途为，将银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜作为表面增强拉曼散射的活性基底，使用激光拉曼光谱仪测量其上附着的有机物的含量；其中，激光拉曼光谱仪的激发光的波长为532nm、功率为O. 3mW、积分时间为5 15s。当有机物为罗丹明时，检测的结果如图4中的曲线所示。
当有机物为三聚氰胺时，检测的结果如图5中的曲线所示。当有机物为甲基1605时，检测的结果如图6中的曲线所示。显然，本领域的技术人员可以对本发明的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜及其制备方法和用途进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜，包括基底，其特征在于 所述基底为覆于衬底上的厚度为100 360nm的复合薄膜，所述复合薄膜由包覆聚丙烯酸钠的银纳米方块和聚丙烯酸钠组成； 所述银纳米方块的边长为60 IOOnm,所述聚丙烯酸钠的厚度为40 60nm。
2.根据权利要求I所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜，其特征是衬底为导体，或半导体，或绝缘体。
3.根据权利要求I所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜，其特征是包覆有聚丙烯酸钠的银纳米方块为单层有序致密排列。
4.一种权利要求I所述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法，包括液相法，其特征在于完成步骤如下 步骤I，先分别配制浓度为4 6wt%的硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液，再将浓度为O. 8 I. 2g/L的氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液相混合，得到混合液，其中，混合液中的聚乙烯吡咯烷酮与氯化钠的质量比为320 600 1 ； 步骤2，先将硝酸银戊二醇溶液和混合液同时注入搅拌下的、温度为140 160°C的戊二醇前驱液中反应3 5h，得到反应液，其中，反应液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液和戊二醇前驱液的体积比为28 32 28 32 48 52，再使用乙醇或N，N-二甲基甲酰胺稀释常温下的反应液后，对其进行固液分离处理，得到银纳米方块； 步骤3，先配制浓度为I. 5 2. 5g/L的银纳米方块乙醇溶液或银纳米方块N，N- 二甲基甲酰胺溶液，再将银纳米方块乙醇溶液或银纳米方块N，N- 二甲基甲酰胺溶液与浓度为4.5 5. 5g/L的聚丙烯酸钠水溶液相混合，并超声至少30min，得到混体液，其中，混体液中的银纳米方块与聚丙烯酸钠的质量比为I. 8 2. 2 :1，之后，将混体液滴加于衬底之上，待衬底上的混体液晾干后，制得银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜。
5.根据权利要求4所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法，其特征是聚乙烯吡咯烷酮为分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮K29。
6.根据权利要求4所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法，其特征是注入戊二醇前驱液中的硝酸银戊二醇溶液、混合液的速率均为600μ L/min。
7.根据权利要求4所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法，其特征是稀释反应液时的反应液与乙醇或N，N-二甲基甲酰胺的体积比为I :2 4。
8.根据权利要求4所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的制备方法，其特征是滴加于衬底之上的混体液的体积为I. 4 I. 8 μ L/mm2。
9.一种权利要求I所述银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途，其特征在于 将银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜作为表面增强拉曼散射的活性基底，使用激光拉曼光谱仪测量其上附着的有机物的含量，所述有机物为罗丹明，或三聚氰胺，或甲基1605。
10.根据权利要求9所述的银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜的用途，其特征是激光拉曼光谱仪的激发光的波长为532nm、功率为O. 3mW、积分时间为5 15s。
全文摘要
本发明公开了一种银纳米方块-聚丙烯酸钠复合薄膜及其制备方法和用途。薄膜为覆于衬底上的厚度为100～360nm的由包覆聚丙烯酸钠的银纳米方块和聚丙烯酸钠组成的复合薄膜，其中，银纳米方块的边长为60～100nm，聚丙烯酸钠的厚度为40～60nm；方法为先分别配制硝酸银戊二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液后，将氯化钠乙二醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液混合得混合液，再将硝酸银戊二醇溶液和混合液注入戊二醇前驱液中得反应液；接着，先对反应液稀释后进行固液分离得银纳米方块，再将银纳米方块与溶剂乙醇或N，N-二甲基甲酰胺混合后，与聚丙烯酸钠水溶液混合并超声得混体液，之后，将混体液滴于衬底上晾干，制得目标产物。它可用作基底来测量多种有机物。
文档编号B22F9/24GK102975454SQ20121057019
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者黄竹林, 孟国文, 钱益武 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院