本发明涉及一种表面增强拉曼散射基底,特别是一种利用激光辐照产生表面增强拉曼现象的基底。
背景技术:
表面增强拉曼散射(surfaceenhancedramanscattering,sers)是光与物质相互作用的一种形式,其实质是光子和散射物质中的分子之间发生了非弹性碰撞。是一种在激发区域内,由于样品表面或近表面电磁场增强所导致的吸附分子拉曼散射信号比普通拉曼散射信号增强的现象。
表面增强拉曼克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点,可以获得常规拉曼光谱所不易得到的结构信息,被广泛用于表面研究、吸附界面表面状态研究、生物大小分子的界面取向及构型、构象研究、结构分析等,可以有效分析化合物在界面的吸附取向、吸附态的变化、界面信息等。
目前为之,制备sers基底的方法大体上有模刻法、合成纳米粒子法、化学法、纳米光刻法、电化学氧化还原法,但是这些方法的制备工艺繁琐,成本较高,具有很大的局限性。为了实现sers在生物传感、光纤监测和分析科学等实际应用领域中的良好应用,需研究一种对设备要求较低、工艺简单高效、成本低廉且具有优异的表面增强拉曼效应和良好的灵敏度的sers基底及制备方法。
技术实现要素:
鉴于现有控制表面增强拉曼散射基底的制备过程复杂,成本高等缺点,本发明的目的是提供一种激光诱导的表面增强拉曼散射基底及其制备方法,实现基底工艺简单便捷,制备周期短,基底性能可控性高、灵敏度好。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种激光诱导的表面增强拉曼散射基底,包括一个玻璃基片,所述的玻璃基片上沉积贵金属膜层。
所述玻璃基片为k9玻璃、石英或晶体中的一种。
所述贵金属膜层的材料为ag,ag薄膜经激光器的激光辐照后转化为ag纳米颗粒。
所述的激光器为二氧化碳激光器或掺镱脉冲光纤激光器。
一种激光诱导的表面增强拉曼散射基底的制备方法,具体步骤如下:
1)采用丙酮、酒精、去离子水依次对玻璃基片进行超声波清洗,以除去表面氧化物或杂质;
2)在玻璃基片上沉积贵金属膜层;
3)利用激光器辐照贵金属膜层,贵金属薄膜转化为贵金属颗粒,即可得到表面增强拉曼散射基底;
4)对基底进行检测:观察基底的表面增强拉曼散射现象。
本发明和现有技术相比,所具有的有益效果是:本发明涉及的激光辐照技术,其制备基底过程快速便捷,耗时短;通过本发明获得的表面增强拉曼散射基底,其成本低、工艺周期短,并且此基底具有良好的灵敏度,对于表面增强拉曼散射具有良好的研究价值和应用前景。
附图说明
图1是本发明的激光诱导的表面增强拉曼基底制备方法流程图;
图2是本发明激光诱导的表面增强拉曼散射图,a-e对应不同功率的激光辐照下得到的拉曼光谱曲线。
具体实施方式
本发明的激光诱导的表面增强拉曼散射基底,包括一个玻璃基片,玻璃基片上沉积贵金属膜层,贵金属膜层经过激光辐照。
如图1所示,本发明的激光诱导的表面增强拉曼散射基底制备方法的流程如下:
1)采用丙酮、酒精、去离子水依次对玻璃基片进行超声波清洗,以除去表面氧化物或杂质;
2)在玻璃基片上沉积贵金属膜层;
3)利用激光器辐照贵金属膜层,贵金属薄膜转化为贵金属颗粒,即可得到表面增强拉曼基底;
4)对基底进行检测:观察基底的表面增强拉曼现象。
实施例1:
实施例1对本发明的基底制备工艺作具体阐述。具体的操作步骤如下:
(a)采用丙酮、酒精、去离子水依次对玻璃基片进行超声波清洗处理,可以去除表面氧化物或杂质,清洗的时间为5-20min,调控温度在0℃;
(b)利用电子束蒸发镀膜系统,真空度低于9.0×10-4pa,在玻璃基片表面沉积贵金属膜层;
(c)利用激光辐照技术,改变激光功率对贵金属膜层进行激光辐照;
(d)激光辐照将贵金属薄膜转化为贵金属颗粒,得到表面增强拉曼基底,并进行检测:检测基底的拉曼光谱。
本实例具体描述了发明激光诱导的表面增强拉曼散射基底,包括一个玻璃基片和贵金属膜层。
本实例中,贵金属膜层材料为ag。
本实例中,贵金属薄膜的厚度为10nm。
本实例中,激光器为二氧化碳激光器。
本实例中,a-e代表不同功率的激光辐照得到的拉曼光谱曲线。
本实例中,激光功率分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4w。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上,用于检测溶液中的罗丹明b,具体描述本发明的具有表面增强拉曼散射基底的拉曼增强效应。
本实例中,罗丹明b的浓度为10-4mol/l。
如图2所示,是不同激光功率诱导下基底的表面增强拉曼散射图,其中曲线a、b、c、d、e对应激光功率0、0.1、0.2、0.3、0.4w。对比激光功率为0w的曲线可以发现,随着激光功率的增加,本实例中制备的基底出现拉曼强度增加效果,其中当激光功率为0.4w时,拉曼增强效果最佳。这些结果表明制备的基底能够满足本发明表面增强拉曼的要求。
以上实施例仅为本发明构思下的基本说明,不对本发明进行限制。依据本发明的技术方案所作的任何等效变换均属于本发明保护范围。