激光烧蚀制备碳点的方法及该碳点与银纳米颗粒的复合物在SERS的应用

激光烧蚀制备碳点的方法及该碳点与银纳米颗粒的复合物在sers的应用
技术领域
1.本发明涉及材料技术领域，具体涉及激光烧蚀制备碳点的方法及该碳点与银纳米颗粒的复合物在sers的应用。


背景技术：

2.具有检测功能的复合纳米材料一直是研究的重难点。表面拉曼增强(sers)由于其灵敏度高、准确率高、检测速度快、无损伤等特点，常被用来定性甚至定量检测分子，在食品安全、环境检测、生物医学等领域有着广泛的应用。基底对sers的检测起着关键作用，实验证明，具有纳米尺寸的缝隙、尖端和粗糙的边缘结构，可以将分子的拉曼信号增加数倍，这些通常被称为“热点”结构。目前的基底存在灵敏度低、可重复利用性差、制备困难等缺点，如何设计制备性能最佳的基底是目前研究的重点。实际上，sers的基底如果是由多个纳米结构或者颗粒聚集构成，如金属颗粒和具有荧光性能的碳量子点，由于颗粒之间的表面等离子体的耦合作用和荧光共振能量转移，使得某些区域形成较强的表面电场，检测到的拉曼分子信号会大幅度增加。目前报道的制备方法仍然存在操作复杂、合成周期长、耗时耗力等不足。因此，开发一种复合结构的基底用来检测探针分子是非常必要的。
3.自2004年xu等人通过纯化电弧放电制得单臂碳纳米管时，意外发现了具有荧光性能的碳点，之后研究者通过各种合成方法制备了形貌尺寸可控和光学性能可调的碳点。与传统的半导体量子点和芳香族荧光材料相比，碳点具有无毒或低毒性、水溶性好、稳定性强、抗光漂白能力强等特点，在生物检测、光电子器件、药物基因递送、生物成像等领域得到了广泛的应用。碳点的制备方法有很多种，主要分为自上而下和自下而上两大类。自上而下主要是指通过物理化学方法，如剥落、爆炸技术、电弧放电等，粉碎较大的碳材料制备碳点。自下而上主要是指通过小分子的化学反应合碳点，如微波法、水热法、酸氧化法和模板法等。由于碳材料在自然界分布十分广泛，因此碳点的来源也丰富多样，主要包括活性炭、石墨烯、蜡烛灰、氨基酸、葡萄糖等。然而，这些方法存在工艺复杂、条件苛刻和较高的能量损失等缺点。同时，目前也没有利用激光烧蚀技术制备的碳点作为复合结构的sers基底的报道。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了激光烧蚀制备碳点的方法及该碳点与银纳米颗粒的复合物在sers的应用。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
6.一种激光烧蚀制备碳点的方法，在超声振荡条件下，用激光对分散在碱性溶液中的碳材料进行烧蚀，随后分离获取所述碳点；激光的波长为1064nm、脉宽为50～180ns、频率为20～100khz、功率为15～40w，烧蚀时间为20～50mins。
7.作为上述发明的进一步改进，所述碱性溶液的浓度为0.04～1m。优选地，所述碱性
溶液的浓度为0.4～0.6m。所述碱性溶液例如为氢氧化钠溶液。
8.作为上述发明的进一步改进，所述碳材料包括活性炭粉末、石墨粉或煤炭中的至少一种，纯度均为≥98％。
9.作为上述发明的进一步改进，步骤1)的烧蚀过程在石英容器中进行。
10.作为上述发明的进一步改进，步骤1)中烧蚀超声振荡温度设置为40～60℃，振荡时间为40～60mins。
11.作为上述发明的进一步改进，步骤1)中分离获取的步骤包括离心，离心速度为8000～15000rpm，离心时间为5～15mins。
12.作为上述发明的进一步改进，步骤1)中分离获取的步骤包括透析，采用的再生纤维素膜透析袋ph稳定范围在5～9，截留分子量为500～3500da，透析时间为24～48h。
13.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
14.一种根据上述激光烧蚀制备碳点的方法所制备的碳点，所述碳点的特征为：尺寸小于10nm，形状为球形，表面有缺陷中心以及含氧官能团，使用不同激发光照射时可产生不同的发射波长，在紫外灯照射下可产生蓝绿色荧光。
15.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：
16.一种碳点与银纳米颗粒复合物，所述复合物由上述的碳点与银纳米颗粒搅拌溶解后混合而得。所述银纳米颗粒可以是单一形貌的银纳米颗粒，例如球形银纳米颗粒或者立方体银纳米颗粒，所述银纳米颗粒也可以是不同形貌的银纳米颗粒的组合。
17.作为上述发明的进一步改进，所述银纳米颗粒通过以下方法制备得到：用激光对置于去离子水或表面活性剂溶液中的银靶进行烧蚀，随后分离获取所述银纳米颗粒；在去离子水中可以制备得到球形银纳米颗粒，在表面活性剂溶液中可以制备得到立方体银纳米颗粒；激光的波长为1064nm、脉宽为50～180ns、频率为20～100khz、功率为15～40w，烧蚀时间为20～50mins。
18.作为上述发明的进一步改进，所述银靶的纯度≥99％。
19.作为上述发明的进一步改进，步骤2)中分离获取的步骤包括离心，离心速度为13000～15000rpm，离心时间为10～15mins。
20.作为上述发明的进一步改进，在将碳点与银纳米颗粒搅拌溶解后混合而得所述复合物的过程中，所述搅拌速率为60～80rpm，搅拌温度为40～60℃，搅拌时间为20～30mins。
21.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之四是：
22.一种上述的碳点与银纳米颗粒复合物在sers中的应用。碳点与银纳米颗粒复合具有显著的sers增强作用，且碳点与立方体银纳米颗粒复合物的sers增强效果更佳。
23.本发明解决其技术问题所采用的技术方案之五是：
24.一种利用上述的碳点与银纳米颗粒复合物进行sers测试的方法，将所述碳点与银纳米颗粒复合物滴在基底上，选用化学试剂作为检测探针，进行sers测试，研究复合材料的sers性能。
25.作为上述发明的进一步改进，所述基底包括硅片、聚二甲基硅氧烷(pdms)或金属中的至少一种。
26.作为上述发明的进一步改进，所述化学试剂包括对氨基苯硫酚(4
‑
atp)、罗丹明(r6g)、孔雀石绿(mb)或4
‑
甲基苯硫酚(4
‑
mbt)中的至少一种。
27.作为上述发明的进一步改进，所述sers的测试过程条件包括：显微共焦拉曼光谱仪激光波长为532nm、功率为0.1～10mw、温度为15～30℃。
28.本发明使用激光烧蚀的方法制备了碳点和银纳米颗粒，并将具有发光性能的碳点与不同形貌的银纳米颗粒复合，由于碳点和银纳米颗粒之间的能级分布，使得电子可以从碳点跃迁到银纳米颗粒上，同时两种颗粒的等离子体耦合增强了局部电磁场，对检测分子的拉曼信号具有显著的增强作用，制备得到了具有高sers活性、稳定性以及经济性的复合结构基底。同时，本发明方法简便、周期短、所得到的碳点纯度高，形貌均一，碳点的内部结构可控，与银纳米颗粒复合用于sers的灵敏度高。
29.本发明原理在于：将碳材料溶于碱性溶液，激光光束作用于溶液中的碳材料后，由于激光的高温度高能量，碳材料表面被加热至蒸发。脉冲激光在液相中烧蚀时，在时间上和空间上都具有不连续性，当激光的通量足够强，被加热的表面会转化为高温、高压、高密度的等离子体。被激发出来的等离子体羽在液相中遇冷发生淬灭，形成了碳点(尺寸小于10nm的颗粒)。添加的碱性物质作为封端剂，能够分散颗粒，阻止颗粒聚集，从而改变颗粒的尺寸，与此同时，溶液中的离子会改变碳点的结构，带来内部缺陷，并且修饰碳点表面的官能团，使得颗粒有较好的水溶性。尺寸效应、内部缺陷和表面的含氧官能团，使得碳点内部的电子更容易跃迁。将制备的碳点和银纳米颗粒混合后，由于两种颗粒之间的等离子体的耦合和荧光共振能量转移，极大地增强了粒子周围的电磁场，而这种表面局域电磁场增强使得附和在颗粒表面的分子活化，所测得的拉曼峰将得到大幅度地增强。不同的碱性浓度对碳点内部结构的调控效果不一样，导致了两种颗粒的能量转移程度以及等离子体耦合程度也不一样。
30.本发明所涉及的设备、试剂、工艺、参数等，除有特别说明外，均为常规设备、试剂、工艺、参数等，不再作实施例。
31.本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。
32.本发明所述“大约”、“约”或“左右”等指的是所述范围或数值的
±
20％范围内。
33.本发明中，除有特别说明外，％均为质量百分比。
34.本发明中，所述“室温”即常规环境温度，可以为10～30℃。
35.本发明与现有技术相比而言，具有如下优点：
36.第一，本发明制备工艺快捷，周期较短，无需昂贵的设备，节约能源，绿色环保；
37.第二，合成的碳点尺寸小，纯度高，形貌均一，稳定性好，可以采用添加剂对产物进行直接结构调控；
38.第三，本发明制备的碳点和银纳米颗粒直接复合，工艺简单，作为sers的检测的基底，选择性好，灵敏度高。
附图说明
39.图1为本发明实施例制备的碳点的tem图，(a)0.04m；(b)0.1m；(c)0.5m；(d)1m。
40.图2为本发明实施例制备的碳点的uv图。
41.图3为本发明实施例制备的碳点的raman图，(a)0.04m；(b)0.1m；(c)0.5m；(d)1m。
42.图4为本发明实施例制备的碳点的pl图，(a)0.04m；(b)0.1m；(c)0.5m；(d)1m；(e)采用激发波长为330nm四个样品的发射谱图。
43.图5为本发明实施例3中碳点与ag纳米颗粒复合sers测试图，(a)用于说明球形银纳米颗粒、立方体银纳米颗粒、碳点与球形银纳米颗粒复合、碳点与立方体银纳米颗粒复合的sers测试结果；(b)为(a)的局部放大图，用于说明球形银纳米颗粒、立方体银纳米颗粒、碳点与球形银纳米颗粒复合的sers测试结果。
44.图6为本发明实施例中在不同浓度的氢氧化钠溶液中制备得到的碳点与银纳米颗粒复合进行sers测试的结果，(a)用于说明碳点与球形银纳米颗粒复合的sers测试结果，(b)用于说明碳点与立方体银纳米颗粒复合的sers测试结果。
45.图7为本发明实施例3中碳点和立方体银纳米颗粒复合，选用不同浓度的4
‑
atp进行sers测试的结果，(a)0.5m氢氧化钠溶液下制备的碳点检测不同浓度的4
‑
atp的sers图，(b)4
‑
atp浓度与强度函数拟合图。
具体实施方式
46.为了使读者更好理解本发明并实施，接下来结合附图和具体的实施案例对本发明进行详细说明，但所举的例子不作为对本发明的限定。
47.实施例1
48.步骤1、在烧杯中加入60ml去离子水，在电子天平上称量95.991mg的氢氧化钠，将氢氧化钠溶于去离子水中，并将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为40mins，配制得到0.04m的氢氧化钠溶液；
49.步骤2、量取20ml步骤1配制好的氢氧化钠溶液置于石英容器，在电子天平上称量20mg的活性炭粉末，将活性炭粉末置于上述石英容器中，并将石英容器放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为20mins，得到分散有活性炭粉末的氢氧化钠溶液；
50.步骤3、将步骤2搅拌后的溶液置于超声振荡机，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀分散在氢氧化钠溶液中的活性炭粉末，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为40mins；
51.步骤4、取出步骤3加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为15000rpm，离心时间为10mins，去除沉淀，取上层黄色清液置于试管中；
52.步骤5、将步骤4得到的上层清液，用盐酸滴定，调至ph＝7。将反应后的溶液置于md 34，500da的透析袋，加入2l的水至烧杯。将透析袋置于烧杯透析48h，并且每12h换一次水。
53.步骤6、将步骤5得到的溶液进行旋转蒸发，去除多余的溶剂。旋转蒸发温度为40℃，旋转时间视具体情况而定，当溶液蒸发完停止。将所得的固体溶于2ml的去离子水中，即得到碳量子点，标记为s1：0.04m。
54.步骤7、在反应容器中分别加入去离子水和表面活性剂溶液，将银靶分别置于容器中，并使液体浸过银靶表面，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀浸没在液体下的银靶，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为30mins；
55.步骤8、取出步骤7加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为14000rpm，离心时间为12mins，取下层沉淀，并且用去离子水和酒精反复超声振荡清洗、离心6次，得到在去离子水中制备的球形银纳米颗粒(spherical ag
‑
nps)和在表面活性剂溶液中制备的立方体银纳米颗粒(cubic ag
‑
nps)，分别记为s
‑
ag，c
‑
ag；
56.步骤9、将步骤6制备得到的碳点s1分别与s
‑
ag和c
‑
ag混合，并且将混合液置于超
声振荡机中振荡40mins，将振荡后的溶液滴在平滑的硅片上。
57.步骤10、配制10
‑2m的4
‑
atp溶液，将配制好的溶液滴在步骤9所制备好的硅片上，放在室温下蒸发干燥；
58.对制备的碳点进行表征分析，如图1(a)、图2、图3(a)和图4(a)所示。结果表明，本实施例制备的碳点纯度较高、形貌均一，氢氧化钠作为封端剂较好地分散颗粒，通过软件分析，碳点的平均尺寸为7.06nm。由紫外吸收可以看到sp2团簇中c＝c典型的吸收峰，大约在267nm。拉曼测试中可以看到两个明显的强峰，通过高斯拟合，一个是在1397.1cm
‑1，另一个是在1578.1cm
‑1，分别对应d峰和g峰，表明碳点内部有缺陷，并且计算得到d峰和g峰的比值为0.70483。在pl测试中可以看出，随着激发波长的改变，碳点具有依赖于激发波长改变和改变的发射波长。
59.对制备好的硅片进行sers测试，如图6所示。由于银纳米颗粒的能级位于碳点的能级之间，使得碳点和银纳米颗粒之间可以发生能量转移，电子从碳点跃迁到银纳米颗粒上，极大地增强了粒子周围的电磁场，而这种表面局域电磁场增强使得附和在颗粒表面的分子活化，sers信号可以得到大幅度提高。研究表明，碳点对拉曼信号无增强作用，但是通过sers测试结果可以看出，碳点和银纳米颗粒复合可以增强探针的拉曼信号，并且立方体银纳米颗粒对检测分子拉曼信号的增强高于球形银纳米颗粒。
60.实施例2
61.步骤1、在烧杯中加入60ml去离子水，在电子天平上称量239.976mg的氢氧化钠，将氢氧化钠溶于去离子水中，并将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为40mins，配制得到0.1m的氢氧化钠溶液；
62.步骤2、量取20ml步骤1配制好的氢氧化钠溶液置于石英容器，在电子天平上称量20mg的活性炭粉末，将活性炭粉末置于上述石英容器中，并将石英容器放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为20mins，得到分散有活性炭粉末的氢氧化钠溶液；
63.步骤3、将步骤2搅拌后的溶液置于超声振荡机，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀分散在氢氧化钠溶液中的活性炭粉末，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为40mins；
64.步骤4、取出步骤3加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为15000rpm，离心时间为10mins，去除沉淀，取上层黄色清液置于试管中；
65.步骤5、将步骤4得到的上层清液，用盐酸滴定，调至ph＝7。将反应后的溶液置于md 34，500da的透析袋，加入2l的水至烧杯。将透析袋置于烧杯透析48h，并且每12h换一次水。
66.步骤6、将步骤5得到的溶液进行旋转蒸发，去除多余的溶剂。旋转蒸发温度为40℃，旋转时间视具体情况而定，当溶液蒸发完停止。将所得的固体溶于2ml的去离子水中，即得到碳量子点，标记为s2：0.1m。
67.步骤7、在反应容器中分别加入去离子水和表面活性剂溶液，将银靶分别置于容器中，并使液体浸过银靶表面，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀浸没在液体下的银靶，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为30mins；
68.步骤8、取出步骤7加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为14000rpm，离心时间为12mins，取下层沉淀，并且用去离子水和酒精反复超声振荡清洗、离心6次，得到在去离子水中制备的球形银纳米颗粒(spherical ag
‑
nps)和在表面活性剂溶液中制备的
立方体银纳米颗粒(cubic ag
‑
nps)，分别记为s
‑
ag，c
‑
ag；
69.步骤9、将步骤6制备得到的碳点s2分别与s
‑
ag和c
‑
ag混合，并且将混合液置于超声振荡机中振荡40mins，将振荡后的溶液滴在平滑的硅片上。
70.步骤10、配制10
‑2m的4
‑
atp溶液，将配制好的溶液滴在步骤9所制备好的硅片上，放在室温下蒸发干燥；
71.对制备的碳点进行表征分析，如图1(b)、图2、图3(b)和图4(b)所示。结果表明，本实施例制备的碳点纯度较高、形貌均一，氢氧化钠作为封端剂较好地分散颗粒，通过软件分析，碳点的平均尺寸为6.58nm。由紫外吸收可以看到sp2团簇中c＝c典型的吸收峰，大约在266nm。拉曼测试中可以看到两个明显的强峰，通过高斯拟合，一个是在1377.5cm
‑1，另一个是在1568.3cm
‑1，分别对应d峰和g峰，表面碳点内部有缺陷，并且计算得到d峰和g峰的比值为0.87147。在pl测试中可以看出，随着激发波长的改变，碳点具有依赖于激发波长改变和改变的发射波长。
72.对制备好的硅片进行sers测试，如图6所示。由于银纳米颗粒的能级位于碳点的能级之间，使得碳点和银纳米颗粒之间可以发生能量转移，电子从碳点跃迁到银纳米颗粒上，极大地增强了粒子周围的电磁场，而这种表面局域电磁场增强使得附和在颗粒表面的分子活化，sers信号可以得到大幅度提高。研究表明，碳点对拉曼信号无增强作用，但是通过sers测试结果可以看出，碳点和银纳米颗粒复合可以增强探针的拉曼信号，并且立方体银纳米颗粒对检测分子拉曼信号的增强高于球形银纳米颗粒。
73.实施例3
74.步骤1、在烧杯中加入60ml去离子水，在电子天平上称量1199.88mg的氢氧化钠，将氢氧化钠溶于去离子水中，并将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为40mins，配制得到0.5m的氢氧化钠溶液；
75.步骤2、量取20ml步骤1配制好的氢氧化钠溶液置于石英容器，在电子天平上称量20mg的活性炭粉末，将活性炭粉末置于上述石英容器中，并将石英容器放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为20mins，得到分散有活性炭粉末的氢氧化钠溶液；
76.步骤3、将步骤2搅拌后的溶液置于超声振荡机，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀分散在氢氧化钠溶液中的活性炭粉末，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为40mins；
77.步骤4、取出步骤3加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为15000rpm，离心时间为10mins，去除沉淀，取上层黄色清液置于试管中；
78.步骤5、将步骤4得到的上层清液，用盐酸滴定，调至ph＝7。将反应后的溶液置于md 34，500da的透析袋，加入2l的水至烧杯。将透析袋置于烧杯透析48h，并且每12h换一次水。
79.步骤6、将步骤5得到的溶液进行旋转蒸发，去除多余的溶剂。旋转蒸发温度为40℃，旋转时间视具体情况而定，当溶液蒸发完停止。将所得的固体溶于2ml的去离子水中，即得到碳量子点，标记为s3：0.5m。
80.步骤7、在反应容器中分别加入去离子水和表面活性剂溶液，将银靶分别置于容器中，并使液体浸过银靶表面，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀浸没在液体下的银靶，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为30mins；
81.步骤8、取出步骤7加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为14000rpm，
离心时间为12mins，取下层沉淀，并且用去离子水和酒精反复超声振荡清洗、离心6次，得到在去离子水中制备的球形银纳米颗粒(spherical ag
‑
nps)和在表面活性剂溶液中制备的立方体银纳米颗粒(cubic ag
‑
nps)，分别记为s
‑
ag，c
‑
ag；
82.步骤9、将步骤6制备得到的碳点s3分别与s
‑
ag和c
‑
ag混合，并且将混合液置于超声振荡机中振荡40mins，将振荡后的溶液滴在平滑的硅片上。
83.步骤10、配制10
‑2～10
‑9m的4
‑
atp溶液，将配制好的溶液滴在步骤9所制备好的硅片上，放在室温下蒸发干燥；
84.对制备的碳点进行表征分析，如图1(c)、图2、图3(c)和图4(c)所示。结果表明，本发明制备的碳点纯度较高、形貌均一，氢氧化钠作为封端剂较好地分散颗粒，通过软件分析，碳点的平均尺寸为4.34nm。由紫外吸收可以看到sp2团簇中c＝c典型的吸收峰，大约在262nm。拉曼测试中可以看到两个明显的强峰，通过高斯拟合，一个是在1367.7cm
‑1，另一个是在1578.1cm
‑1，分别对应d峰和g峰，表面碳点内部有缺陷，并且计算得到d峰和g峰的比值为1.14620。在pl测试中可以看出，随着激发波长的改变，碳点具有依赖于激发波长改变和改变的发射波长。
85.对制备好的硅片进行sers测试，如图5和图6所示。单独的银纳米颗粒sers增强比较弱。当碳点与银纳米颗粒复合后，由于银纳米颗粒的能级位于碳点的能级之间，使得碳点和银纳米颗粒之间可以发生能量转移，电子从碳点跃迁到银纳米颗粒上，极大地增强了粒子周围的电磁场，而这种表面局域电磁场增强使得附和在颗粒表面的分子活化，sers信号可以得到大幅度提高。研究表明，碳点对拉曼信号无增强作用，但是通过sers测试结果可以看出，碳点和银纳米颗粒复合可以增强探针的拉曼信号，并且立方体银纳米颗粒对检测分子拉曼信号的增强高于球形银纳米颗粒。当荧光强度最强的碳点s3和立方体银纳米颗粒c
‑
ag复合，增强的效果最好。如图7所示，选用不同浓度(10
‑2～10
‑9m)的4
‑
atp进行测试，检测极限达到10
‑8m。对拉曼信号中1429.5cm
‑1峰的强度与4
‑
atp浓度进行函数拟合，相关系数平方达到0.9438，表明拟合效果较好。
86.实施例4
87.步骤1、在烧杯中加入60ml去离子水，在电子天平上称量2399.76mg的氢氧化钠，将氢氧化钠溶于去离子水中，并将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为40mins，配制得到1m的氢氧化钠溶液；
88.步骤2、量取20ml步骤1配制好的氢氧化钠溶液置于石英容器，在电子天平上称量20mg的活性炭粉末，将活性炭粉末置于上述石英容器中，并将石英容器放在磁力搅拌器上搅拌，转速为100rpm，搅拌时间为20mins，得到分散有活性炭粉末的氢氧化钠溶液；
89.步骤3、将步骤2搅拌后的溶液置于超声振荡机，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀分散在氢氧化钠溶液中的活性炭粉末，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为40mins；
90.步骤4、取出步骤3加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为15000rpm，离心时间为10mins，去除沉淀，取上层黄色清液置于试管中；
91.步骤5、将步骤4得到的上层清液，用盐酸滴定，调至ph＝7。将反应后的溶液置于md 34，500da的透析袋，加入2l的水至烧杯。将透析袋置于烧杯透析48h，并且每12h换一次水。
92.步骤6、将步骤5得到的溶液进行旋转蒸发，去除多余的溶剂。旋转蒸发温度为40
℃，旋转时间视具体情况而定，当溶液蒸发完停止。将所得的固体溶于2ml的去离子水中，即得到碳量子点，标记为s4：1m。
93.步骤7、在反应容器中分别加入去离子水和表面活性剂溶液，将银靶分别置于容器中，并使液体浸过银靶表面，使用nd：yag 1064nm固体激光器烧蚀浸没在液体下的银靶，脉宽为100ns、频率为20khz、功率为24w，烧蚀时间为30mins；
94.步骤8、取出步骤7加工后的溶液置于离心管，放置离心机。离心速度为14000rpm，离心时间为12mins，取下层沉淀，并且用去离子水和酒精反复超声振荡清洗、离心6次，得到在去离子水中制备的球形银纳米颗粒(spherical ag
‑
nps)和在表面活性剂溶液中制备的立方体银纳米颗粒(cubic ag
‑
nps)，分别记为s
‑
ag，c
‑
ag；
95.步骤9、将步骤6制备得到的碳点s4分别与s
‑
ag和c
‑
ag混合，并且将混合液置于超声振荡机中振荡40mins，将振荡后的溶液滴在平滑的硅片上。
96.步骤10、配制10
‑2m的4
‑
atp溶液，将配制好的溶液滴在步骤9所制备好的硅片上，放在室温下蒸发干燥；
97.对制备的碳点进行表征分析，如图1(d)、图2、图3(d)和图4(d)所示。结果表明，本发明制备的碳点纯度较高、形貌均一，氢氧化钠作为封端剂较好地分散颗粒，通过软件分析，碳点的平均尺寸为5.35nm。由紫外吸收可以看到sp2团簇中c＝c典型的吸收峰，大约在258nm。拉曼测试中可以看到两个明显的强峰，通过高斯拟合，一个是在1382.4cm
‑1，另一个是在1568.3cm
‑1，分别对应d峰和g峰，表面碳点内部有缺陷，并且计算得到d峰和g峰的比值为0.88332。在pl测试中可以看出，随着激发波长的改变，碳点具有依赖于激发波长改变和改变的发射波长。
98.对制备好的硅片进行sers测试，如图6所示。由于银纳米颗粒的能级位于碳点的能级之间，使得碳点和银纳米颗粒之间可以发生能量转移，电子从碳点跃迁到银纳米颗粒上，极大地增强了粒子周围的电磁场，而这种表面局域电磁场增强使得附和在颗粒表面的分子活化，sers信号可以得到大幅度提高。研究表明，碳点对拉曼信号无增强作用，但是通过sers测试结果可以看出，碳点和银纳米颗粒复合可以增强探针的拉曼信号，并且立方体银纳米颗粒对检测分子拉曼信号的增强高于球形银纳米颗粒。
99.以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。