超疏水型sers復(fù)合基底的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超疏水型SERS復(fù)合基底，包括具有超疏水表面的基礎(chǔ)層和SERS基底層，SERS基底層嵌入或放置于基底層超疏水結(jié)構(gòu)表面，所述SERS基底層的尺寸小于一滴溶液位于超疏水表面形成的液滴尺寸；本發(fā)明被檢測物質(zhì)的溶液滴于SERS基底層后，在超輸水表面形成圓球形或橢球形液滴并可全面覆蓋該SERS基底層，超疏水表面與微小的SERS消除了現(xiàn)有技術(shù)的邊緣效應(yīng)，保證了被檢測溶質(zhì)在SERS基底分布的均勻性，從而提高了檢測結(jié)果的確定性和穩(wěn)定性；被檢測溶液在超疏水表面形成比表面積較大的球形液滴，在其濃縮后能提高被測溶質(zhì)的濃度，提高了檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度；因此，相比一般的SERS基底，該基底具有更好的增強(qiáng)效果和超高的分析靈敏度，適用于超痕量樣品的檢測。
【專利說明】超疏水型SERS復(fù)合基底
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分子光譜分析檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于表面增強(qiáng)拉曼散射的基底及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射，彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長相同的成分，非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長長的和短的成分，稱之為拉曼散射，所獲得的光譜稱之為拉曼光譜。拉曼光譜屬于分子振動光譜，是物質(zhì)分子的指紋，依據(jù)拉曼效應(yīng)制作的拉曼光譜儀可以用于準(zhǔn)確定性鑒別樣品。拉曼光譜的分析方法一般不需要對樣品進(jìn)行前處理，并且在分析過程中操作簡便，測定時(shí)間短，是一種可以對樣品同時(shí)進(jìn)行定性和定量的分析技術(shù)，具有極為廣泛的應(yīng)用前景。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是基于上述原理發(fā)展而發(fā)展起來的高靈敏度光譜分析技術(shù)，SERS可以用于準(zhǔn)確定性與定量鑒別樣品，比如對溶液內(nèi)的物質(zhì)含量進(jìn)行檢測。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，SERS檢測溶液中一般有三種方式:①在樣品溶液中添加納米材料，并誘導(dǎo)納米粒子聚集以形成SERS熱點(diǎn)；②在SERS基底上直接滴加樣品溶液，讓其鋪展、干燥并進(jìn)行分析；③將SERS光極插入樣品溶液采集信號等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，SERS基底上直接滴加樣品溶液屬于較為普遍采用的方式，該方式中，SERS基底一般采用硬質(zhì)載玻片、硅片等固體基礎(chǔ)物質(zhì)，表面生長具有一定粗糙度的物質(zhì)，再通過蒸鍍貴金屬形成基底；或直接在硬質(zhì)載體上附著貴金屬納米材料，能夠達(dá)到較好的增強(qiáng)效果。上述現(xiàn)有技術(shù)的SERS基底在滴加溶液后，液滴會很快擴(kuò)散，在此過程中，會產(chǎn)生明顯的邊緣效應(yīng)，即溶液中的溶質(zhì)會聚集于擴(kuò)散后的邊緣部分，導(dǎo)致邊緣部分溶質(zhì)的濃度高于中間部分，影響檢測的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。同時(shí)，上述基底不具有濃縮效果，對痕量物質(zhì)靈敏度較低。
[0005]因此，需要一種基底，對溶液具有濃縮作用，保證檢測的靈敏度以及準(zhǔn)確度，濃縮后的溶液避免出現(xiàn)邊緣效應(yīng)，整個(gè)濃縮溶液被檢測物質(zhì)含量均勻，保證檢測結(jié)果的確定性和穩(wěn)定性，為進(jìn)一步促進(jìn)SERS技術(shù)在國土安全，環(huán)境監(jiān)測，食品安全及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用提供條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種聞性能和廉價(jià)的超疏水型SERS復(fù)合基底，超疏水結(jié)構(gòu)保證溶液滴在上面為比表面積大的球狀，利于溶劑揮發(fā)，對溶液具有濃縮作用，保證檢測的靈敏以及準(zhǔn)確，而較小的SERS基底嵌入超疏水結(jié)構(gòu)內(nèi)或位于超疏水層的表面，液滴就只能附著在SERS基底，避免溶液擴(kuò)散引起的邊緣效應(yīng)，使被檢測物質(zhì)分布均勻，保證檢測結(jié)果的確定性和穩(wěn)定性，為進(jìn)一步促進(jìn)SERS技術(shù)在國土安全，環(huán)境監(jiān)測，食品安全及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用提供條件。
[0007]本發(fā)明的超疏水型SERS復(fù)合基底，包括具有超疏水表面的基礎(chǔ)層和SERS基底層，所述SERS基底層嵌入或放置于基底層超疏水結(jié)構(gòu)表面，所述SERS基底層的尺寸小于一滴溶液位于超疏水表面形成的液滴尺寸。
[0008]進(jìn)一步，SERS基底層放置于所述超疏水結(jié)構(gòu)表面；
[0009]進(jìn)一步，所述SERS基底層由濾紙表面附著表面增強(qiáng)層形成；
[0010]進(jìn)一步，所述SERS基底層的大小為直徑小于3毫米的圓形；
[0011]進(jìn)一步，所述基礎(chǔ)層為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)，所述超疏水表面為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，所述SERS基底層位于弧形凹槽內(nèi)表面的最底部；
[0012]進(jìn)一步，表面增強(qiáng)層為貴金屬層，所述貴金屬層為金、銀、銅中的任意一種。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的超疏水型SERS復(fù)合基底，被檢測物質(zhì)的溶液滴于SERS基底層后，在超輸水表面形成圓球形或橢球形液滴并可全面覆蓋該SERS基底層，超疏水表面與微小的SERS消除了現(xiàn)有技術(shù)的邊緣效應(yīng)，保證了被檢測溶質(zhì)在SERS基底分布的均勻性，從而提高了檢測結(jié)果的確定性和穩(wěn)定性；被檢測溶液在超疏水表面形成比表面積較大的球形液滴，在其濃縮后能提高被測溶質(zhì)的濃度，提高了檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度；因此，相比一般的SERS基底，該基底具有更好的增強(qiáng)效果和超高的分析靈敏度，適用于超痕量樣品的檢測，為進(jìn)一步促進(jìn)SERS技術(shù)在國土安全，環(huán)境監(jiān)測，食品安全及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用提供條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1沿A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1沿A-A剖視圖；如圖所示:本實(shí)施例的超疏水型SERS復(fù)合基底，包括具有超疏水表面11的基礎(chǔ)層I和SERS基底層2，所述SERS基底層2嵌入或放置于基底層I超疏水結(jié)構(gòu)表面11，所述SERS基底層2的尺寸小于一滴溶液位于超疏水表面形成的液滴尺寸；即SERS基底層為片狀結(jié)構(gòu)，其最大尺寸不能大于一滴溶液滴于超疏水表面的水平尺寸，溶液滴于超輸水后形成橢球或圓球形，全面覆蓋了 SERS基底層，濃縮后在SERS基底層表面形成物質(zhì)均勻的濃縮溶液；SERS基底層2可采用嵌入基底層I超疏水結(jié)構(gòu)表面11的結(jié)構(gòu)，即破壞與SERS基底層2大小一致的超疏水結(jié)構(gòu)表面，將SERS基底層2嵌入并修補(bǔ)，同樣可實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的；當(dāng)然，直接放置于超疏水結(jié)構(gòu)表面也能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。
[0018]本實(shí)施例中，SERS基底2放置于所述超疏水結(jié)構(gòu)表面，SERS基底2使用后可更換另一塊SERS基底，超疏水結(jié)構(gòu)可繼續(xù)使用，具有可重復(fù)性，節(jié)約使用成本。
[0019]本實(shí)施例中，所述SERS基底層由濾紙21表面附著表面增強(qiáng)層22形成；采用濾紙11作為SERS基底層2的基層，具有背景噪聲??；可以與被測樣品分離、吸附、濃縮的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)然，也可以是砂紙、鏡頭紙或毛玻璃等，根據(jù)不同要求，采用不同的材料。
[0020]本實(shí)施例中，所述SERS基底層2的大小為直徑小于3毫米的圓形，較好的適用于滴加溶液進(jìn)行濃縮檢測的方式，適應(yīng)于液滴的形狀；當(dāng)然，也可以是其它任意形狀，但不宜于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并且與液滴形狀有差別。
[0021]本實(shí)施例中，所述基礎(chǔ)層I為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)，所述超疏水表面11為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，所述SERS基底層2位于弧形凹槽內(nèi)表面的最底部；具有較好的自動定位功能，防止滴加溶液后無法精確定位而導(dǎo)致的檢測效率低的問題。
[0022]本實(shí)施例中，表面增強(qiáng)層22為貴金屬層，所述貴金屬層為金、銀、銅中的任意一種。
[0023]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:包括具有超疏水表面的基礎(chǔ)層和SERS基底層，所述SERS基底層嵌入或放置于基底層超疏水結(jié)構(gòu)表面，所述SERS基底層的尺寸小于一滴溶液位于超疏水表面形成的液滴尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:SERS基底層放置于所述超疏水結(jié)構(gòu)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:所述SERS基底層由濾紙附著表面增強(qiáng)層形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:所述SERS基底層的大小為直徑小于3毫米的圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:所述基礎(chǔ)層為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)，所述超疏水表面為弧形凹槽形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，所述SERS基底層位于弧形凹槽內(nèi)表面的最底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超疏水型SERS復(fù)合基底，其特征在于:表面增強(qiáng)層為貴金屬層，所述貴金屬層為金、銀、銅中的任意一種。
【文檔編號】G01N21/65GK103822912SQ201310703564
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】胡建明, 施金樂, 丁帥軍, 楊盼, 范美坤, 崔玉廷 申請人:胡建明