一种胶封Ag纳米颗粒成球型高效均匀SERS基底制备方法与流程

本发明涉及一种胶封ag纳米颗粒球形高效均匀sers基底制备方法，可实现局部聚集银纳米颗粒快速固化球体材料的制备，属于拉曼分析技术领域。

背景技术：

表面增强拉曼散射(surfaceenhancementoframanscattering，sers)正在成为生物和医学研究功能强大的分析工具。表面增强拉曼光谱的主要优势在于巨大的增强拉曼信号，从分析物的特征指纹光谱，可以从复杂样品基质中排除非特异性分子干扰。

然而，目前sers增强的基片主要有贵金属纳米颗粒溶液、贵金属颗粒均匀排布平面材料等。然而基于贵金属纳米颗粒溶液的sers检测存在不稳定、增强效果差以及测试不均匀等问题，平面固体sers基片虽然具有均匀性好，增强效果强等优点，但是不具备固相萃取和定点测定的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底的制备方法，已解决上述缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种胶封ag纳米颗粒快速固化球形sers基底的制备方法，步骤包括

(1)制备ag纳米颗粒：在80-120ml去离子水煮沸的条件下，加入1-3ml配制好的50-70mm硝酸银溶液，和2-4ml浓度为0.04-0.06g/ml的聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶液或柠檬酸三钠溶液，保持550-650rpm恒定转速搅拌，随后滴加1-3ml80-120mm硼氢化钠溶液，得到淡灰色的浑浊液，持续沸腾搅拌10-20min，即得ag纳米颗粒；

(2)制备球形sers基底：在ag纳米颗粒中加入去离子水，超声使其分散均匀，接着加入成胶剂并搅拌成均匀的混合物，用移液枪吸取0.4-0.6ml的混合物，然后缓慢挤压移液枪，使混合物在枪头下悬挂成球，此时ag纳米颗粒在重力作用下富集到球形最下位置，保持球体悬挂3-5min固化，随后剪下枪头前端，倒立放置，即得快速固化球形sers基底。

上述方法采用自然固化胶水封闭ag纳米颗粒，物理挤压成球，并通过重力沉降实现ag纳米颗粒自然堆积，实现高效sers信号增强，球体顶端定位拉曼检测可实现固相萃取与sers检测一体化。

进一步改进在于，步骤(2)中，所述ag纳米颗粒的浓度在0.02-0.05g/ml。

进一步改进在于，步骤(2)中，所述成胶剂为环氧树脂ab胶、丙烯酸型胶、紫外线型胶或模具硅橡胶中的一种。

进一步改进在于，步骤(2)中，所述ag纳米颗粒与成胶剂的质量比值为1:20至1:100。

进一步改进在于，步骤(2)中，所述ag纳米颗粒与成胶剂混合方法为机械搅拌与超声振荡相结合的方法，且混合时间10-30s。

进一步改进在于，步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶液先在室温下放置2h后再使用。

本发明的有益效果在于：其一，上述制备方法得到快速固化球形sers基底；其二，在悬挂成球形过程中，银纳米颗粒在重力作用下全都富集在最下端，为sers检测提供更好的增强效果；其三，球形的sers基底具有最高点，可达到定点检测的效果；其四，整个制备工艺操作简单。

附图说明

图1为胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底制备的方法流程图；

图2为胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底的实图；

图3为胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底测定不同浓度r6g(10^-6～10^-8m)的拉曼图谱；

图4和图5为胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底的均匀性测试结果图；

图6为胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底的稳定性测试结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1所示，介绍本发明的三个具体实施例：

实施例1

一种胶封ag纳米颗粒成球型高效均匀sers基底制备方法，包括以下步骤：

(1)制备银纳米颗粒：将100ml去离子水在煮沸条件下，加入2ml制备好的60mm硝酸银溶液和3ml浓度为0.05g/ml的聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶液，调节ph＝9并保持600r/min搅拌，接着滴加2ml制备好的100mm硼氢化钠溶液，得到淡灰色的浑浊液，然后持续沸腾搅拌15min，离心干燥；

(2)环氧树脂ab胶混合银纳米颗粒球形制作:将步骤(1)得到的银纳米颗粒加入0.9ml去离子水超声震荡使其分散混匀，接着加入环氧树脂ab胶0.5g搅拌均匀，用移液枪吸取0.5ml，然后缓慢挤压，使其在枪头下悬挂成球状，此时银纳米颗粒在重力作用下富集到球形最下位置，接着保持5min后便固化，最后剪下枪头前端，倒放置在载玻片上即得快速固化球形sers基底。

实施例2

一种快速固化球形sers基底的制备方法，步骤包括

(1)制备银纳米颗粒：在100ml去离子水煮沸条件下，加入2ml制备好的60mm硝酸银溶液和3ml具有35mm柠檬酸三钠溶液(先在室温下放置2h)，保持600r/min搅拌，接着滴加2ml制备好的100mm硼氢化钠溶液，得到淡灰色的浑浊液，然后持续沸腾搅拌15min，离心干燥；

(2)环氧树脂ab胶混合银纳米颗粒球形制作：将步骤(1)得到的银纳米颗粒加入1ml去离子水超声使其分散混匀，接着加入环氧树脂ab胶0.5g搅拌均匀，用移液枪吸取0.5ml，然后慢慢挤压，使其在枪头下悬挂成球状，此时银纳米颗粒在重力作用下富集到球形最下位置，接着保持4min后便固化，最后剪下枪头前端，倒放置在载玻片上即得快速固化球形sers基底。

实施例3

一种快速固化球形sers基底的制备方法，步骤包括

(1)制备银纳米颗粒：在100ml去离子水煮沸条件下，加入2ml制备好的60mm硝酸银溶液和3ml具有35mm柠檬酸三钠溶液(先在室温下放置2h)，保持700r/min搅拌，接着滴加2ml制备好的100mm硼氢化钠溶液，得到淡灰色的浑浊液，然后持续沸腾搅拌20min，离心干燥；

(2)环氧树脂ab胶混合银纳米颗粒球形制作:将步骤(1)得到的银纳米颗粒加入1ml去离子水超声使其分散混匀，接着加入环氧树脂ab胶0.5g搅拌均匀，用移液枪吸取0.6ml，然后慢慢挤压，使其在枪头下悬挂成球状，此时银纳米颗粒在重力作用下富集到球形最下位置，接着保持5min后便固化，最后剪下枪头前端，倒放置在载玻片上即得快速固化球形sers基底。

如图2所示，展示的为实施例1制备得到的快速固化球形sers基底实图。

(一)测试空白基底、空白基底浸泡10^-6m的r6g以及本发明实施例1基底浸泡系列r6g(10^-6m，10^-7m，10^-8m)之间对照基底增强效果。

测试条件：配置系列r6g浓度梯度10^-6m，10^-7m，10^-8m各用4ml离心管装满，然后用制备的基底固定在载玻片上，将基底倒放置离心管中浸泡大约5min，之后放在烘箱中烘干进行拉曼检测；以及空白基底(没有混合银纳米颗粒)和空白基底平铺固体r6g粉末进行拉曼检测。

上述得到的sers谱图如图3所示，图中a，b，c是本发明基底分别浸泡10^-6m，10^-7m，10^-8m系列浓度r6g溶液的sers谱图，可以看出随着r6g浓度增加sers峰强度也在增强，在10^-6m浓度下r6g最高峰7000(cps)；图中d，f分别是空白基底平铺固体r6g粉末和空白基底的sers谱图，可得出空白基底没有背景峰干扰的结论。根据拉曼增强因子ef＝(isers/csers)/(inr/cnr)公式(其中，csers和cnr分别是sers分析测定的溶液浓度和常规拉曼测定的溶液浓度，isers和inr分别是同一浓度下的表面增强拉曼强度和常规拉曼强度)，可以计算得到拉曼增强因子为10⁶。

(二)测试实施例2制得sers基底的均匀性。

测试条件：将基底浸泡在浓度为10^-7m的r6g溶液中，在球形顶部拉曼检测面扫描中随机取十个不同位置点。

如图4所示，由图谱可知，该基底均匀性较好。如图5所示，展示的为r6g拉曼能量图，颜色较深处是r6g的几个主要特征峰，这与r6g特征峰的拉曼位移一致，而且从上至下颜色深浅也是一致，从而说明了具有很好的均匀性。

(三)测试实施例2制得sers基底的稳定性。

测试条件：将基底制备后暴露在室温条件下5天、15天、25天、40天后再将基底浸泡在浓度为10^-7m的r6g溶液中。

如图6所示，图中a，b，c，d分别为基底制备后暴露在室温条件下5天，15天，25天，40天后将基底浸泡在浓度为10^-7m的r6g溶液中的r6g图谱，图中明显可以看出r6g图谱峰强度及位置基本一致，说明了本发明基底具有很好的稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。