本发明属于材料化学技术领域，涉及一种具有表面拉曼增强效果的银纳米花的制备方法。
背景技术：
与其他材料相比，金属纳米粒子具有许多独特的物理和化学性质，其中最引人关注的就是金属纳米粒子的表面等离子共振特性，基于表面等离子共振效应，金属纳米粒子已经被广泛应用于生物传感和表面拉曼增强等方面。其中表面增强拉曼散射（sers）作为一种物质分析技术，在分析、环境和催化等领域中可以达到超灵敏的检测。碱金属、贵金属及部分过渡金属具有良好的表面拉曼增强活性，其中银纳米的增强效果最好，金和铜次之。由于基底不稳定、差的可重复性等因素限制了sers的商业应用。制备尺寸均匀，形状可控、高稳定性、可重复性强的sers活性基底是拉曼增强研究的首要目标。银溶胶是目前应用最广泛的活性基底，其制备方法简单，在可见光区域有等离子体共振吸收，大小和形状比较容易控制。银纳米花由于其较高的表面增强拉曼散射活性,被广泛的作为sers基底使用。但缺点在于对仪器设备要求较高、生产费用昂贵,不利于扩大生产。尤其是制备出不同的纳米形态。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明提供一种具有表面拉曼增强效果的银纳米花的制备方法。本发明工艺简单，成本低廉，形貌较为稳定。
一种具有表面拉曼增强效果的银纳米花的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）制备10ml浓度为0.2mmol/l氯化铁乙二醇溶液；
（2）将0.174g聚乙烯吡咯烷酮（pvp）溶于(1)中的氯化铁乙二醇溶液，搅拌至完全溶解,获得溶液a；
（3）将0.017g硝酸银溶解于10ml乙二醇溶液中,搅拌至完全溶解获得溶液b，将溶液b移至恒压滴液漏斗中；
（4）在磁力搅拌的条件下,将溶液b滴加到溶液a中，滴加完毕后，获得银白色溶液c；
（5）将溶液c移至20ml的聚四氟乙烯水热反应釜中,将其置于干燥箱,反应2.5h；
（6）将水热反应釜取出,自然冷却至室温，获得溶液d；
（7）将溶液d加入丙酮,以10000r/min离心分离10min；沉淀物用去离子水洗涤,以同样条件重复离心五次。最后将离心后的产物分散于去离子水中，获得银纳米花溶液；
（8）取3ml银纳米花溶液滴在洗净的硅片上,烘干，得到具有表面拉曼增强效果的银纳米花基底。
进一步，步骤（4）中所述的溶液b滴加到溶液a的滴加时间控制在2min。
进一步，步骤（5）中所述的反应釜中的温度是160℃。
进一步，步骤（8）中所述的烘干为在60℃真空条件下烘干12h。
本发明的有益效果：本发明合成了大小为500nm左右的均匀尺寸的银纳米花，该方法操作简便、无毒、可重复性好、成本低廉。本发明工艺简单，可制备出尺寸均匀的银纳米溶胶，材料的结构形貌控制稳定，对罗丹明6g的拉曼增强效果明显。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为采用本发明合成的银纳米花的扫描电子显微镜照片。
图2为采用本发明合成的银纳米花对10-8mol/l的罗丹明6g的sers光谱图。
图3为咖啡因的常规拉曼光谱。
图4为采用本发明合成的银纳米花对10-6～10-10mol/l咖啡因的sers光谱图。
图5为咖啡因浓度与2954cm-1对应的特征峰强度线性关系曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
首先，配制10ml的0.2mmol/l的fecl3乙二醇溶液,称取质量为0.174g的pvp溶解于fecl3乙二醇溶液中，搅拌至澄清待用。然后，量取10ml乙二醇溶液，称取质量为0.017g的agno3溶解于乙二醇溶液中，充分搅拌溶解后移至恒压滴液漏斗中。在磁力搅拌的条件下，将agno3乙二醇溶液快速滴加到pvp溶液中（含一定浓度的fecl3）,滴加时间控制在2min左右。滴加完毕后，溶液呈絮状银白色，说明溶液中生成了agcl胶体。随后将混合溶液移至20ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，将其置于预设温度为160℃的干燥箱，反应2.5h，反应完毕后取出反应釜，静置自然冷却至室温。在反应液中加入一定量丙酮，离心分离，用去离子水洗涤，然后以10000r/min离心10min后，去掉上清液，继续加入纯净的去离子水继续离心，重复该过程5次，最后将离心后的产物分散于去离子水中，即可获得具有表面拉曼增强效果的银纳米花溶液。产物用扫描电镜(sem)观察，见图1。合成的银纳米花尺寸大小为400～500nm，形貌稳定。
取3ml本发明合成的银纳米花溶液滴在洗净的硅片上,60℃真空条件下烘干12h,取出硅片将其浸泡在一定浓度的r6g和咖啡因溶液中，1h后取出对其进行拉曼增强效应测试。以下光谱图均在光谱仪为labram长焦长拉曼光谱仪（horiba-jy），激光波长为532nm激光器，光栅为600gr/mm，光谱均测量10次，取平均光谱。
图2测试参数设置：激光强度为0.01%，积分时间为10s，光谱频率范围为200～1800cm-1。其中，r6g溶液的拉曼散射强度随着r6g溶液浓度的降低而降低，当溶液浓度降低至10-8mol/l时仍有sers信号，表明了此基底对r6g的检测限达到了10-8mol/l。
图3测试参数设置：激光强度为100%，积分时间为1s，光谱频率范围为400～3500cm-1。
图4测试参数设置：激光强度为0.1%，积分时间为5s，光谱频率范围为400～3500cm-1。
比较分析图3和图4两个光谱的光谱曲线的差异。图3为咖啡因的常规拉曼光谱。图4为采用本发明合成的银纳米花对10-6～10-10mol/l的咖啡因的sers光谱图。显然图4中各特征峰位对应的峰强都远大于图3中的各峰强。此外，由图4可知咖啡因浓度越低，其sers光谱的特征峰强度越小。相应的，咖啡因浓度越高，sers光谱的特征峰强度越大。
图5以咖啡因浓度为x值，以其在2954cm-1处特征峰强度作为y值，对咖啡因浓度与sers光谱特征峰强之间线性相关性进行了分析。当浓度在10-6mol/l~10-10mol/l范围内，两者的线性关系为：
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。