主要考察了制备过程中不同AgN03与GO的配比对Ag/rGO复合材料结构形貌的影响。
[0036]将GO配置成浓度为0.1 mg/mL悬浮液并超声至均匀分散；分别将10 mL, 1、2、3、4mg/mL的硝酸银水溶液和100 mL GO水溶液混合，室温下磁力搅拌30 min,获得Ag+/G0悬浮液；然后滴加NH3.H2O (10%)调节pH到10，再搅拌1min ;在冰水浴条件下，将20mL抗坏血酸水溶液(4 mg/mL)加入Ag+/GO悬浮液中，再加入滴加NH3 -H2O (10%)调节pH到10，磁力搅拌150 min后获得Ag/rGO悬浮液；将获得的Ag/rGO悬浮液离心水洗3次，冷冻干燥后获得Ag/rGO复合材料。
[0037]图4 (a-d)分别为 AgN03:G0 值为 1: 1、2:1、3:1 和 4:1 获得的 Ag/rGO 的 TEM 图片。
[0038]比较4a、b、c和d可以发现，随着AgNO^ GO比例的增加，rGO片层上的Ag纳米颗粒数量是增加的、并且纳米银尺寸也会有增加，AgN03与GO比例为1:1时，Ag纳米颗粒粒径为60~80 nm，比例为1:2时，颗粒粒径为40~150nm，比例为1:3时，大颗粒的Ag纳米颗粒粒径为80-170 nm,比例为1:4时，大颗粒粒径为135 nm?200 nm ;在AgNO3与GO比例为1:3时在较大的Ag纳米颗粒周围以及石墨稀裙皱处开始出现尺寸1~5 nm的小Ag纳米颗粒，而当比例上升到1:4时Ag纳米颗粒开始出现明显团聚；研宄一般认为，具有良好SERS性能的Ag纳米颗粒尺寸一般在100 nm左右，故TEM结果表明AgNO# GO比例为1:3为最佳。
[0039]实施例5
实施例5是利用实施例1中获得的Ag/rGO复合材料，以大肠杆菌作为革兰氏阴性菌的的代表，进行了 SERS探测。
[0040]SERS样品准备方法如下:首先培养大肠杆菌菌液，使菌液培养至OD值为0.8-1.0即可，如此菌液中含有菌数量约为0.8-1.0X 16 cuf/mL，然后接菌；将Ag/rGO复合材料通过超声分散在水中配置成I μ g/mL的悬浮液；将500 μ L Ag/rGO悬浮液与500 μ L菌液混合，静置30 min,让Ag/rGO与细菌充分接触，离心获得Ag/rGO与细菌混合物，再加入500UL PBS溶液，重新分散开，以该分散液作为SERS检测样品溶液，检测结果为图5。
[0041]在图5中我们可以看到11个明显的特征振动峰，其波数分别是210、659、822、1109、1189、1241、1373、1403、1478、1594 和 1665 cnT1;其中 659 cnT1 对应的是鸟嘌呤核苷酸的特征振动峰，1109 cnT1对应的是苯丙氨酸的特征振动峰，1241 cnT1对应的是蛋白质中N(III)的特征振动峰，1373 cnT1对应氨基酸中的C00-的特征振动峰，1478 cnT1对应的是油脂中变形的012振动峰，1404 cnT1对应的是α氨基酸的特征振动峰，1594 cnT1对应的是蛋白质中N(II)的特征振动峰，1665 cnT1对应的是蛋白质中N(I)的特征振动峰；此外，在210 cnT1的特征振动峰是Ag与NH 3 -H2O形成Ag-N键的特征振动峰；但是，还有两个的特征振动峰(822和1181 cnT1)还没有文献中查到，这个结果表明，制备的Ag/rGO复合材料是一种良好的SERS基底，能够实现水溶液中的大肠杆菌的检测。
[0042]实施例6
实施例6是利用实施例1中获得的Ag/rGO复合材料，以金黄色葡萄球菌作为革兰氏阳性菌的代表，进行了 SERS探测，SERS样品准备方法与实施例5相同，结果如图6所示。
[0043]观察图6，可以明显的看到12个特征振动峰，波数分别是228、733、929、1017、1245、1334、1374、1441、1548、1599、1665 和 1705 cnT1;其中 733 cnT1 对应的是腺嘌呤的特征振动峰，1017 cnT1对应的是苯丙氨酸的特征振动峰，1245 cnT1对应的是蛋白质中N(III)的特征振动峰，1334 cnT1对应的是AMP的特征振动峰，1374 cnT1对应的是氨基酸C00-的特征振动峰，1441 cnT1对应的是油脂中变形的012振动峰，1594 cnT1对应的是蛋白质中N(II)的特征振动峰，1665 cnT1对应的是蛋白质中N(I)的特征振动峰；此外，228 cnT1的是Ag与NH3.H2O形成Ag-N键的特征振动峰；其中，929、1334、1548和1705 cnT1并没有在相关文献中找到对应特征峰；结果表明，制备的Ag/rGO复合材料也能够实现对水溶液中的金黄色葡萄球菌的检测。
[0044]实施例7
实施例7是利用MTT比色法，用人肝癌细胞系H印G2，对实例I中获得的Ag/rGO复合材料进行生物相容性测试，实验步骤如下:测试Ag/rGO复合材料对于人肝癌细胞系(HepG2)的细胞毒性。
[0045]将细胞悬液浓度调整为2X 104 cells/ml，并将细胞悬液接种于无菌的96孔板内，其中每孔均加入100 μι细胞悬液；5% CO2, 37 V孵育，至细胞单层铺满孔底，分别加入浓度梯度的Ag/rGO (10，25，50，75，100 ppm)，每孔设置3-5组重复孔，5 % CO2, 37 °C孵育24小时；每孔加入20 μ? MTT溶液(5 mg/ml，即0.5 % MTT)，继续孵育4 h后，终止培养，取出96孔板小心地吸掉培养基的上清液，小心用PBS冲2-3遍；为了使孔内结晶物充分溶解，向每孔加入150 μ?的DMS0，并低速振荡10分钟，在0D490 nm处用酶联检测仪来测量孔内吸光值。
[0046]MTT测试结果如图7所示，可以看到在10ppm范围内人体肝癌细胞存活率较高，Ag/rGO复合材料不会对人体肝癌细胞的生长造成影响，进而说明Ag/rGO复合材料具有较好的生物相容性。
【主权项】
1.一种SERS基底复合材料，其特征在于:所述SERS基底复合材料为Ag/rGO复合物，Ag/rGO复合物中纳米银颗粒尺寸为40~200nm，Ag/rGO复合物具有良好的SERS性能，并且能够探测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌；具有生物相容性。
2.如权利要求1所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:以氧化石墨烯为模板，硝酸银为前驱体，通过静电吸附作用获得Ag+/G0复合物，然后加入氨水调节反应溶液PH值并且与Ag+形成Ag-N键，然后加入抗坏血酸将Ag +还原成Ag，并且部分还原氧化石墨稀，从而获得Ag/rGO复合物。
3.如权利要求2所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下: (1)将硝酸银水溶液和GO悬浮液混合，室温下磁力搅拌均勾，获得Ag+/G0悬浮液；然后调节Ag+/G0悬浮液的pH值为9~10.5，再搅拌均勾； (2)将抗坏血酸水溶液加入Ag+/G0悬浮液中，再加入调节体系pH值到9~10.5，磁力搅拌反应后获得Ag/rGO悬浮液； (3)将获得的Ag/rGO悬浮液离心水洗、冷冻干燥后获得Ag/rGO复合物。
4.如权利要求3所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:硝酸银与GO的质量比为1~4:1。
5.如权利要求4所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:硝酸银与GO的质量比为3:1。
6.如权利要求3所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:G0悬浮液的浓度为0.1 mg/mL，硝酸银水溶液的浓度范围1~4 mg/mL，硝酸银水溶液与GO悬浮液的体积比为1:10。
7.如权利要求6所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:硝酸银水溶液的浓度范围3mg/mL。
8.如权利要求3所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)和(2)中采用NH3.H2O调节体系的pH值；NH3.H2O中的N能够和Ag形成Ag-N键，有助于反应的进一步进行，并且在碱性条件下，抗坏血酸的还原性会进一步提高。
9.如权利要求3所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:磁力搅拌的反应温度为冰水浴、室温和70°C，优选冰水浴；磁力搅拌反应的时间为150 min。
10.如权利要求3所述的一种SERS基底复合材料的制备方法，其特征在于:抗坏血酸水溶液的浓度为4 mg/mL,抗坏血酸水溶液与GO水溶液的体积比为1:5。
【专利摘要】本发明属于无机功能材料技术领域，特指一种SERS基底复合材料及其制备方法。以氧化石墨烯为模板，硝酸银为前驱体，通过静电吸附作用获得Ag+/GO复合物，然后加入氨水调节反应溶液pH值并且与Ag+形成Ag-N键，然后加入抗坏血酸将Ag+还原成Ag，并且部分还原氧化石墨烯，从而获得Ag/rGO复合物。Ag/rGO复合物中纳米银颗粒尺寸为40~200nm，Ag/rGO复合物具有良好的SERS性能，并且能够探测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌；具有生物相容性。<b/>
【IPC分类】B22F9-24, B82Y30-00, B82Y40-00, B22F1-02
【公开号】CN104874809
【申请号】CN201510234601
【发明人】钟涛, 杨娟, 金永珍, 孙凯燕, 周亚洲, 程晓农
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月8日