量分数37%浓盐酸和质量分数30%过氧化氢的第三混合液，其中，步骤I中所述第一混合液中质量分数98%的浓硫酸和质量分数30 %过氧化氢的体积比为3:1 ;所述第二混合液中去离子水、质量分数28%氨水和质量分数30%过氧化氢的体积比为5:1:1 ;所述第三混合液中去离子水、质量分数30%过氧化氢和质量分数37%盐酸的体积比为5:2:1 ；
步骤2，所述氨基硅烷化试剂乙醇溶液的溶质为中3-氨丙基三乙氧基硅烷，且质量分数为9.8%，4_苯乙烯磺酸脂钠溶液的质量分数为3%和聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液的质量分数为2% ；
步骤3，量取0.5 ml摩尔浓度为30mM氯金酸，5 ml摩尔浓度200 mM十六烷基三甲基氯化铵以及0.25 ml摩尔浓度0.3 M抗坏血酸配制金纳米颗粒溶液；
步骤4，将基片依次浸入第一混合液、第二混合液和第三混合液中，分别煮沸15min ；步骤5，将经步骤4处理后的基片依次浸入氨基硅烷化试剂乙醇溶液、4-苯乙烯磺酸脂钠水溶液和聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液进行修饰，其中在氨基硅烷化试剂乙醇溶液中过夜处理，在4-苯乙烯磺酸脂钠溶液和聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中处理至少1.5h ;
步骤6，在湿盒中将10 μ I金纳米颗粒溶液滴在基片上，再将湿盒放入4°C中静置生长15 h后去离子水洗净，氮气吹干得表面增强拉曼散射基底。
[0024]实施例2
步骤1-6同实施例1相同，步骤7重复I次成膜。
[0025]实施例3 步骤1-6同实施例1相同，步骤7重复2次成膜。
[0026]实施例4
步骤1-6同实施例1相同，步骤7重复3次成膜。
[0027]实施例5
步骤1-5，步骤7同实施例1相同，实施例5静置生长时间5 ho
[0028]实施例6
步骤1-5，步骤7同实施例1相同，实施例5静置生长时间10 h。
[0029]实施例7
步骤1-2和步骤4-7同实施例1，实施例3中氯金酸的浓度为10 mM。
[0030]实施例8
步骤1-2和步骤4-7同实施例1，实施例3中氯金酸的浓度为40 mM。
[0031]实施例9
步骤1-2和步骤4-7同实施例1，实施例3中氯金酸的浓度为20 mM。
[0032]性能测试
将摩尔浓度为I mM的4-MBA溶液滴加到本发明所制备得基底上，待其干燥后放入EZRaman-M进行拉曼表征。光谱仪选择785 nm的激发波长，激光能量选择30 mW，采集时间为10 s结果如图3所不。
[0033]当氯金酸的摩尔浓度为1mM时，单次成膜实验的时间从5 h增长到20h的过程中，基底表面颗粒密度从0.72-1.04-1.34-1.42个/μ m2，从5h_15h增长明显，15h以后增长非常小，因此选择15h为单次实验时间。当静止生长为15h，氯金酸摩尔浓度为1mM时，成膜实验的次数从一次到四次的过程中表面颗粒密度从1.33-2.42-3.89-5.13个/ ym2，但四次成膜情况下已经难以满足单层成膜。因此，后续实验选择三次成膜，相应的SERS表征见图3所示。
[0034]当氯金酸摩尔浓度从1mM提升到40mM的过程中，表面颗粒密度依次为3.89个/μ m2，4.10 个 / μ m2，4.28 个 / μ m2，4.86 个 / μ m2，SERS 测试结果方面，在 1065 cm 1 处的峰值按照 29448( 1mM) -37861 (20mM) -73389 (30mM) -74190 (40mM)的规律变化，因此综合考虑氯金酸浓度取30mM。
【主权项】
1.一种表面增强拉曼散射基底，其特征在于:在经过清洗和表面电荷修饰处理的基片上原位生长单层膜，所述单层膜的材料为金纳米颗粒，且金纳米颗粒的分布密度为1.44-4.77 个/μ??2。
2.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底，其特征在于:所述金纳米颗粒形状为球状或花状，颗粒大小为151-51 lnm。
3.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底，其特征在于:所述基片为硅片或玻璃片。
4.权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底的原位生长方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，配制过氧化氢和浓硫酸的第一混合液，氨水和过氧化氢的第二混合液，浓盐酸和过氧化氢的第三混合液； 步骤2，配制氨基硅烷化试剂乙醇溶液，4-苯乙烯磺酸脂钠水溶液，聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液； 步骤3，量取0.5ml摩尔浓度为10mM-40mM氯金酸，5ml摩尔浓度200mM十六烷基三甲基氯化铵以及0.25ml摩尔浓度0.3M抗坏血酸配制金纳米颗粒胶体； 步骤4，将基片依次浸入第一混合液、第二混合液和第三混合液中，分别煮沸10_20min ； 步骤5，将经步骤4处理后的基片依次浸入氨基硅烷化试剂乙醇溶液、4-苯乙烯磺酸脂钠水溶液和聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液进行修饰，其中在氨基硅烷化试剂乙醇溶液中过夜处理，在4-苯乙烯磺酸脂钠溶液和聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中处理至少1.5h; 步骤6，在湿盒中将金纳米颗粒溶液滴在基片上，湿盒在4°C中静置生长5 -20h后用去离子水冲洗金纳米颗粒溶液，氮气吹干，得表面增强拉曼散射基底成品。
5.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散射基底的原位生长方法，其特征在于:步骤I中所述第一混合液中，浓硫酸的质量分数为98%，过氧化氢的质量分数为30%，两者的体积比为3:1 ； 所述第二混合液中，过氧化氢的质量分数为30%，氨水的质量分数为28%，去离子水、氨水和过氧化氢的体积比为5:1:1 ； 所述第三混合液中，过氧化氢的质量分数为30 %，去离子水、过氧化氢和浓盐酸的体积比为5:2:1。
6.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散射基底的原位生长方法，其特征在于:步骤2中，所述氨基硅烷化试剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷，且溶液的质量分数为9.8% ;4_苯乙烯磺酸脂钠溶液的质量分数为3%，聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液的质量分数为2%。
7.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散射基底的原位生长方法，其特征在于:步骤3中，金纳米颗粒的形状为球状或花状。
8.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散射基底的原位生长方法，其特征在于:重复步骤6的操作1-3次得表面增强拉曼散射基底。
【专利摘要】一种表面增强拉曼散射基底及其原位生长方法，该基底在经过清洗和表面电荷修饰处理的基片上原位生长单层膜，所述单层材料为金纳米颗粒，且颗粒的分布密度为1.44-4.77个/μ/2。制备方法：配制三种清洗液；配制三种修饰剂；配制金纳米颗粒胶体；将基片分别在三种清洗液中煮沸清洗干净；再对清洗后的基片进行修饰处理；在湿盒中将金纳米颗粒溶液滴在修饰后的基片上，静置生长后冲洗吹干得成品。本发明方法简便易行，所得基底性能良好，对设备要求低，可产业化。
【IPC分类】G01N21-65, C23C18-44
【公开号】CN104807802
【申请号】CN201510159499
【发明人】宋春元, 汪联辉, 魏玉涵
【申请人】南京邮电大学, 东南大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月3日