专利名称：一种折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法
技术领域：
本发明属于表面增强拉曼效应技术领域，特别涉及一种折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法。
背景技术：
目前，国际上公认的检测持久性有机毒物的方法主要是高分辨率气相色谱-质谱联用法，该方法对痕量、超痕量有机污染物的分析具有独特的专一性和较高的灵敏度。但是，色谱学方法需要有复杂的样品前处理过程，要求有精密的仪器、良好的实验环境和训练有素的操作人员，以及制备用于定性和定量用的标准品，这些都给该方法的应用推广带来了困难。表面增强拉曼效应用于化学、生物分子的痕量检测，具有灵敏度高、检测时间短、 费用低、无损分析等优点。银纳米斜棒阵列便是一种高效的表面增强拉曼基底，而如何进一步提高银纳米斜棒阵列的表面增强拉曼效应成为热门课题。

发明内容
本发明的目的是提供一种折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法。所述的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法如下使用电子束蒸发镀膜机，采用银作为靶材，在20(Γ260Κ的温度下，在硅基底或玻璃基底上倾斜生长分立性良好的折线型银纳米斜棒阵列，获得折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底；然后使用罗丹明6G作为检测分子标定获得的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能。具体地说，本发明所述的方法包括以下步骤(I)将硅基底或玻璃基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗，然后晾干；(2)将经步骤(I)预处理过的基底固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；(3)采用金属银为靶材，将电子束蒸发镀膜机腔室抽至3Χ 10_5 8Χ 10_5Pa的高真空；(4)使用液氮将样品台温度降低至20(Γ260Κ ；(5)调整电子束入射角到75 85度，并使样品台静止，在置于样品台上的基底上倾斜生长银纳米斜棒；旋转样品台180度，继续镀制相同长度的银纳米斜棒；(6)重复步骤(5)，最终在基底上镀制形成总长度为30(T2000nm，拐点数为N的折线型银纳米斜棒阵列；其中，所述的拐点数N的范围为I < N < 7的整数。所述的基底和在基底上制备的折线型银纳米斜棒阵列即为折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底。制备的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能的检测方法如下(I)将用上述方法制备的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底放入浓度为10_6mOl/L罗丹明6G溶液，浸泡30分钟；(2)取出折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底，用氮气流吹拂，使水挥发；(3)将步骤(2)中附有痕量罗丹明6G的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪，选择波长为514nm或633nm的光源，并设置3mW能量，进行拉曼光谱的测量。本发明的有益效果为通过使银纳米斜棒阵列形成折线形(拐点数I < N < 7的整数)，得到表面增强拉曼性能优于直线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底。该方法简单、快速、成本低、灵敏度高。


图I为本发明实施例I中制备的不同拐点数的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的扫描电镜照片；图2为本发明使用的制备折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的电子束蒸发镀膜机装置示意图；图中1是基底；2是沉积的折线型银纳米斜棒阵列；3是电子束的入射角；4是银蒸发源固态部分；5是银蒸发源熔化部分；6是电子束；7是样品台。图3为本发明实施例I制备的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能测试结果。
具体实施例方式下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步说明本发明是利用控温的倾斜生长方法，在硅基底或玻璃基底上沉积金属银，得到折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底；然后通过罗丹明6G的水溶液表征折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能；发现当拐点数N位I < 7的整数时，折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底比直线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼效应得到提高。实施例I :(I)将硅基底I用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗并晾干；(2)将经步骤(I)预处理过的硅基底I固定在电子束蒸发镀膜机的样品台7上；(3)采用金属银为靶材，将电子束蒸发镀膜机的腔室抽至3X KT5Pa的高真空；(4)使用液氮将样品台温度降低至20(Γ260Κ ；(5)调整电子束6的入射角3到80度，并使样品台7静止，在置于样品台7上的硅基底I上倾斜生长银纳米斜棒；旋转样品台180度，继续镀制相同长度的银纳米斜棒；(6)重复步骤(5)，最终在基底上镀制形成总长度为30(T2000nm，拐点数为N的折线型银纳米斜棒阵列；所述的在基底上制备的折线型银纳米斜棒阵列即为折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底。制备得到的不同拐点数的折线型银纳米斜棒阵列的扫描电镜照片如图I所示；图中N代表的数值为折线形银纳米斜棒的拐点数。
制备的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能采用如下方法进行检测(I)将罗丹明6G溶于水，配成10_6mol/L的溶液，然后将制得的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底在配制好的罗丹明6G溶液中浸泡30分钟；(2)取出折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底，用氮气流吹拂附有罗丹明6G的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底，使水挥发；(3)将步骤(2)中附有痕量罗丹明6G的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底放入拉曼光谱仪，选择波长为633nm的光源，并设置3mW能量，进行拉曼光谱的测量，以表征基底的表面增强拉曼性能；测量的结果如图3所示；由图3可见，当拐点数N的范围为I彡N彡7的整数时，折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能都比直线型(N=O)银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底强；当N为I SNS 4的整数时，折线型银纳米斜棒阵列表面增强 拉曼基底的表面增强拉曼性能逐渐升高；但是当拐点数N的值为5、6、7时，折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能逐渐降低。
权利要求
1.一种折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤 (1)将基底用丙酮、酒精、去离子水逐一超声清洗，然后晾干； (2)将经步骤(I)预处理过的基底固定在电子束蒸发镀膜机的样品台上；(3)采用金属银为靶材；将电子束蒸发镀膜机腔室抽至3X10_5 8X 10_5Pa的高真空； (4)将样品台温度降低至20(Γ260Κ； (5)调整电子束入射角到75 85度，并使样品台静止，在置于样品台上的基底上倾斜生长银纳米斜棒；旋转样品台180度，继续镀制相同长度的银纳米斜棒； (6)重复步骤(5)，最终在基底上镀制形成总长度为30(T2000nm，拐点数为N的折线型银纳米斜棒阵列； 所述的基底和在基底上制备的折线型银纳米斜棒阵列即为折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的基底为硅基底或玻璃基底。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，使用液氮将样品台温度降低至20(Γ260Κ。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的拐点数N的范围为I< N < 7的整数。
全文摘要
本发明公开了一种折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的制备方法，属于表面增强拉曼效应技术领域。本发明使用电子束蒸发镀膜机，采用银作为靶材，在200~260K的温度下，在硅基底或玻璃基底上倾斜生长拐点数为1到7的整数的折线型银纳米斜棒阵列，获得折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底；然后使用罗丹明6G作为检测分子标定获得的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能。本发明获得的折线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底的表面增强拉曼性能比直线型银纳米斜棒阵列表面增强拉曼基底明显更强，尤其是当拐点数为3、4或5时更强；本发明提供的方法简单、快速、成本低、灵敏度高。
文档编号G01N21/65GK102879379SQ201210348239
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者张政军, 周钦, 张弦 申请人:清华大学