聚多巴胺?銀粒子?聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚多巴胺?銀粒子?聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底，基底片表面自下而上依次覆蓋有聚多巴胺層、納米銀顆粒層和聚多巴胺層，首先對(duì)附著基底進(jìn)行清洗，然后以多巴胺?Tris溶液對(duì)基底片進(jìn)行聚多巴胺的生長，再經(jīng)超聲清洗得到表面附著光滑聚多巴胺層的基底片，對(duì)附著光滑聚多巴胺層的基底片進(jìn)行納米銀顆粒層的附著，再次用多巴胺?Tris溶液進(jìn)行聚多巴胺的生長，即得到該襯底。本發(fā)明方法實(shí)驗(yàn)環(huán)境簡單，不會(huì)產(chǎn)生多余的還原劑，使用多巴胺原位還原，不會(huì)有有毒物質(zhì)排出；襯底的制作周期較短，增強(qiáng)效果EF值可以達(dá)到3.6×106；襯底性能非常穩(wěn)定，可以在簡單的保存條件下保存3個(gè)月時(shí)間。
【專利說明】
聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面増強(qiáng)拉曼光譜襯底及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種納米材料，具體涉及一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]印度物理學(xué)家Raman于1928年用水銀燈照射苯液體，發(fā)現(xiàn)了新的輻射譜線，即在入射光頻率ω ο的兩邊出現(xiàn)呈對(duì)稱分布的，頻率為ω ο- ω和ω ο+ ω的明銳邊帶，這是屬于一種新的分子輻射，后來被稱為拉曼散射，其中ω是介質(zhì)的元激發(fā)頻率。拉曼因發(fā)現(xiàn)這一新的分子輻射和所取得的許多光散射研究成果而獲得了 1930年諾貝爾物理獎(jiǎng)。與此同時(shí)，前蘇聯(lián)蘭茨堡格和曼德爾斯塔報(bào)導(dǎo)在石英晶體中發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，即由光學(xué)聲子引起的拉曼散射，稱之謂并合散射。Raman散射光譜與紅外光譜一樣同屬分子振動(dòng)光譜，可以反映出分子的特征結(jié)構(gòu)。由于其具有無損耗檢驗(yàn)、所用樣品量少以及不受水和溶液的干擾等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在物理、化學(xué)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。法國羅卡特、卡本斯以及美國伍德證實(shí)了拉曼的觀察研究的結(jié)果。然而到1940年，拉曼光譜的地位一落千丈。主要是因?yàn)槔?yīng)太弱(約為入射光強(qiáng)的10—6?10—9)，人們難以觀測(cè)研究較弱的拉曼散射信號(hào)，更談不上測(cè)量研究二級(jí)以上的高階拉曼散射效應(yīng)。而且測(cè)試時(shí)還要求被測(cè)樣品的體積必須足夠大、無色、無塵埃、無熒光等等。所以到40年代中期，加上紅外技術(shù)的進(jìn)步和商品化更使得拉曼光譜的應(yīng)用一度衰落。1960年以后，紅寶石激光器的出現(xiàn)，使得拉曼散射的研究進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期。由于激光器的單色性好，方向性強(qiáng)，功率密度高，用它作為激發(fā)光源，大大提高了激發(fā)效率。成為拉曼光譜的理想光源。隨探測(cè)技術(shù)的改進(jìn)和對(duì)被測(cè)樣品要求的降低，目前在物理、化學(xué)、醫(yī)藥、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域拉曼光譜得到了廣泛的應(yīng)用，越來越受研究者的重視。
[0003]Fleischmann等人在1974年對(duì)光滑銀電極表面進(jìn)行粗糙化處理后，首次獲得吸附在銀電極表面上單分子層吡啶分子的高質(zhì)量的拉曼光譜。隨后Van Duyne及其合作者通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算發(fā)現(xiàn)吸附在粗糙銀表面上的每個(gè)吡啶分子的拉曼散射信號(hào)與溶液相中的吡啶的拉曼散射信號(hào)相比，增強(qiáng)約6個(gè)數(shù)量級(jí)，16倍的信號(hào)強(qiáng)度比之前人們研究的表面分子信號(hào)大100倍左右，可以較高地避免與溶液中分子信號(hào)的沖突，因此能有效且高質(zhì)量地檢測(cè)到表面分子信號(hào)，指出這是一種與粗糙表面相關(guān)的表面增強(qiáng)效應(yīng)，被稱為表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)效應(yīng)。SERS作為一種非常有效的探測(cè)表面特性以及表面分子吸附和分子結(jié)構(gòu)的工具，由于其超高的靈敏度，現(xiàn)已在痕量分析、表面化學(xué)、物理化學(xué)等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0004]但是制作出可以在不同環(huán)境下，對(duì)各種待測(cè)物進(jìn)行測(cè)試時(shí)具有一定普適性的襯底依然是一個(gè)挑戰(zhàn)，而且SERS襯底由于有一層金屬表面，暴露在空氣中不可避免的會(huì)被氧化，襯底很強(qiáng)的時(shí)效性是其比較明顯的特性。所以關(guān)于SERS襯底的保存也是比較麻煩的一件事情，這也決定著此技術(shù)不容易走出實(shí)驗(yàn)室，而且通常襯底制作過程操作步驟繁瑣，技術(shù)要求較高，過程中還會(huì)有不同程度的有毒的還原劑或者是其他的有毒廢物排出，如尚廣云等報(bào)道的肼還原制備紅色納米銀膠及其光譜特性研究和湯皎平等報(bào)道的水合肼還原法制備銀納米粒子中都使用水合肼這類有劇毒的還原劑，對(duì)環(huán)境污染很大，還有就是一般襯底都難以長時(shí)間保存，如果想長時(shí)間保存，那么條件就會(huì)非常苛刻，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)的推廣也被限制。所以采用一種簡單綠色的方法來制作一種有可以長時(shí)間保存的襯底變得很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底及其制備方法，充分利用聚多巴胺的還原性、強(qiáng)的吸附性以及出色的保護(hù)性，做出具有一定普適性，制作過程沒有環(huán)境污染物，且保存條件簡單的SERS襯底。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底，所述襯底以硅片或石英片為基底，基底表面覆蓋有一層厚25-50nm的光滑聚多巴胺層，在該光滑聚多巴胺層表面覆蓋了厚20-30nm的納米銀顆粒層，在該納米銀顆粒層表面又覆蓋了一層厚3-10nm的聚多巴胺層。
[0007]本發(fā)明提供的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底的制備方法，其包括以下制備步驟:
(1)取硅片或石英片，依次放入丙酮、無水乙醇、去離子水中分別超聲清洗30-60min，然后用氮?dú)獯蹈?，得到干凈的硅片或石英片作為附著基底?br> (2)以Tris緩沖溶液作為溶劑配制濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液，將步驟(I)所得干凈的硅片或石英片浸入該多巴胺-Tris溶液里，溶液液面沒過硅片或者石英片表面5-10mm，在遮光并且有氧的條件下，溫度控制在20-34°C之間，進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為6-24h，生長完成后用鑷子取出，得到表面附著帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺層的硅片或石英片；
(3)將步驟(2)得到的附著帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺層的硅片或石英片取出，放入去離子水中超聲清洗20-60min去除聚多巴胺團(tuán)聚顆粒，超聲清洗完畢后再用去離子水沖洗3-5次，然后用氮?dú)獯蹈?，得到表面附著光滑聚多巴胺層的硅片或石英片?br> (4)將步驟(3)中得到的附著光滑聚多巴胺層的硅片或者石英片浸入濃度為25-100mM的硝酸銀溶液中，浸入深度為5-1 Omm，在紫外光下照射0.5_4h結(jié)束還原過程，光滑的聚多巴胺層表面附著了納米銀顆粒層，即得到初步的表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底；
(5)將步驟(4)所得初步的表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底用去離子水沖洗3-5次，氮?dú)獯蹈珊螅肱c步驟(2)同樣的多巴胺-Tris溶液中進(jìn)行聚多巴胺的生長，在遮光并且有氧的條件下，控制生長時(shí)間為20-40min，生長結(jié)束取出襯底用去離子水沖洗2-3次，然后用氮?dú)獯蹈?，即得到聚多巴?銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。
[0008]所述超聲清洗頻率為30-50kHz，功率為140-200W。所述Tris緩沖溶液的濃度為10mM，pH值為8.5。所述紫外光的波長為36511111。
[0009]有益效果:(1)該方法實(shí)驗(yàn)環(huán)境簡單，實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)產(chǎn)生多余的還原劑。
[0010](2)實(shí)驗(yàn)過程使用多巴胺原位還原，不會(huì)有有毒物質(zhì)排出，對(duì)環(huán)境沒有污染。
[0011](3)該方案制作的襯底的制作周期較短，可縮短為7h。
[0012](4)該方案制作的襯底的增強(qiáng)效果EF值可以達(dá)到3.6 X 16。
[0013](5)該方案制作的襯底性能非常穩(wěn)定，可以保證100天后仍可以進(jìn)行羅丹明6G的測(cè)試。各種抗性非常優(yōu)異，可以在簡單的保存條件下保存3個(gè)月時(shí)間。
【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例4表面附著帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺層的硅片的偏光顯微鏡圖；
圖2為實(shí)施例4表面附著有光滑聚多巴胺層的硅片偏光顯微鏡圖；
圖3為實(shí)施例4附著光滑聚多巴胺層的硅片生長完Ag顆粒的襯底的原子力形貌圖；
圖4為實(shí)施例4襯底未覆蓋聚多巴胺保護(hù)膜時(shí)在不同羅丹明6G濃度下的拉曼測(cè)試圖；
圖5為實(shí)施例4覆蓋有聚多巴胺保護(hù)膜即擁有聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺結(jié)構(gòu)的襯底在不同羅丹明6G濃度下的拉曼測(cè)試圖；
圖6為實(shí)施例4襯底未覆蓋聚多巴胺保護(hù)膜時(shí)在100天后羅丹明6G濃度為10—7M時(shí)的拉曼測(cè)試圖；
圖7為實(shí)施例4覆蓋有聚多巴胺保護(hù)膜即擁有聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺結(jié)構(gòu)的襯底100天后在羅丹明6G濃度為I O—7M時(shí)的拉曼測(cè)試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不因此局限于下述實(shí)施例，而是由本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書限定。
[0016]實(shí)施例1
以石英片為基底，切割成5mmX5mm的矩形片，以10片為一組。依次用丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后用氮?dú)獯蹈纱茫玫降母蓛羰⑵鳛楦街w。
[0017]以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，配制濃度為1mM的Tris緩沖溶液，并且用
0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5，以濃度為1mM、pH值為8.5的Tris緩沖溶液作為溶劑配制出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL。將石英基底浸入到上述配好的溶液(1mL)里，溶液液面保持高于石英片表面之上5mm，用水浴箱把溫度控制在25°C，在避光有氧的條件下進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為24個(gè)小時(shí)，得到在硅片表面覆蓋一層聚多巴胺膜且有一些顆粒狀團(tuán)聚物分布的基底片。
[0018]將附著有帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺膜的石英片取出，放入去離子水中超聲30min除去聚多巴胺團(tuán)聚顆粒。用去離子水反復(fù)沖洗5次，然后用氮?dú)?秒內(nèi)快速吹干，得到的石英片表面附著有一層光滑的聚多巴胺膜作為固體還原劑。
[0019]仍然以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，將附著有光滑聚多巴胺膜的硅片正面朝上浸入到1mL的濃度為50mM的硝酸銀水溶液中，襯底沒入溶液的深度為5mm，移至暗室中利用波長為365nm的紫外光照射輔助還原，縮短襯底制作周期，4小時(shí)后取出暗室結(jié)束紫外光照輔助的還原過程，得到在光滑聚多巴胺表面形成一層納米銀粒子的粗糙表面襯底。
[0020]將上步驟中所得到的襯底取出，用去離子水沖洗3次，然后氮?dú)獯蹈纱谩Ｖ苽錆舛葹?mM的Tris緩沖溶液10mL，用0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5。以上述Tris緩沖溶液為溶劑配出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL，在避光且有氧條件下生長，控制生長時(shí)間在30min，取出襯底用去離子水沖洗3次，用氮?dú)獯蹈梢r底。襯底上生長覆蓋一層聚多巴胺納米膜作為保護(hù)膜，即得到聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。
[0021]實(shí)施例2
以石英片為基底，切割成5mmX5mm的矩形片，以10片為一組。依次用丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗40min，然后用氮?dú)獯蹈纱?，得到的干凈石英片作為附著基體。
[0022]以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，配制濃度為1mM的Tris緩沖溶液，并且用
0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5，以濃度為1mM、pH值為8.5的Tris緩沖溶液作為溶劑配制出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL。將石英基底浸入到上述配好的溶液里，溶液液面保持高于石英片表面之上5mm，用水浴箱把溫度控制在25°C，在避光有氧的條件下進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為18個(gè)小時(shí)，得到在石英片表面覆蓋一層聚多巴胺膜且有一些顆粒狀團(tuán)聚物分布的基底片。
[0023]將附著有帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺膜的石英片取出，放入去離子水中超聲30min除去聚多巴胺團(tuán)聚顆粒。用去離子水反復(fù)沖洗5次，然后用氮?dú)?秒內(nèi)快速吹干，得到的石英片表面附著有一層光滑的聚多巴胺膜作為固體還原劑。
[0024]仍然以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，將附著有光滑聚多巴胺膜的石英片正面朝上浸入到1mL的濃度為50mM的硝酸銀水溶液中，襯底沒入溶液的深度為5mm，移至暗室中利用波長為365nm的紫外光照射輔助還原，縮短襯底制作周期，2小時(shí)后取出暗室結(jié)束紫外光照輔助的還原過程，得到在光滑聚多巴胺表面形成一層納米銀粒子的粗糙表面襯底。
[0025]將上步驟中所得到的襯底取出，用去離子水沖洗3次，然后氮?dú)獯蹈纱?。制備濃度?mM的Tris緩沖溶液10mL，用0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5。以上述Tris緩沖溶液為溶劑配出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL，在避光且有氧條件下生長，控制生長時(shí)間在30min，取出襯底用去離子水沖洗3次，用氮?dú)獯蹈梢r底。襯底上生長覆蓋一層聚多巴胺納米膜作為保護(hù)膜，即得到聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。
[0026]實(shí)施例3
以娃片為基底，切割成5mm X 5mm的矩形片，以10片為一組。依次用丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后用氮?dú)獯蹈纱?，得到的干凈硅片作為附著基體。
[0027]以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，配制濃度為1mM的Tris緩沖溶液，并且用
0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5，以濃度為1mM、pH值為8.5的Tris緩沖溶液作為溶劑配制出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL。將硅基底浸入到上述配好的溶液(1mL)里，溶液液面保持高于硅片表面之上5mm，用水浴箱把溫度控制在25°C，在避光有氧的條件下進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為24個(gè)小時(shí)，得到在硅片表面覆蓋一層聚多巴胺膜且有一些顆粒狀團(tuán)聚物分布的基底片。
[0028]將附著有帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺膜的硅片取出，放入去離子水中超聲30min除去聚多巴胺團(tuán)聚顆粒。用去離子水反復(fù)沖洗5次，然后用氮?dú)?秒內(nèi)快速吹干，得到的硅片表面附著有一層光滑的聚多巴胺膜作為固體還原劑。
[0029]仍然以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，將附著有光滑聚多巴胺膜的硅片正面朝上浸入到1mL的濃度為50mM的硝酸銀水溶液中，襯底沒入溶液的深度為5mm，移至暗室中利用波長為365nm的紫外光照射輔助還原，縮短襯底制作周期，4小時(shí)后取出暗室結(jié)束紫外光照輔助的還原過程，得到在光滑聚多巴胺表面形成一層納米銀粒子的粗糙表面襯底。
[0030]將上步驟中所得到的襯底取出，用去離子水沖洗3次，然后氮?dú)獯蹈纱?。制備濃度?mM的Tris緩沖溶液10mL，用0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5。以上述Tris緩沖溶液為溶劑配出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL，在避光且有氧條件下生長，控制生長時(shí)間在30min，取出襯底用去離子水沖洗2次，用氮?dú)獯蹈梢r底。襯底上生長覆蓋一層聚多巴胺納米膜作為保護(hù)膜，即得到聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。
[0031 ] 實(shí)施例4
以娃片為基底，切割成5mm X 5mm的矩形片，以10片為一組。依次用丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗40min，然后用氮?dú)獯蹈纱?，得到的干凈硅片作為附著基體。
[0032]以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，配制濃度為1mM的Tris緩沖溶液，并且用0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5，以濃度為1mM、pH值為8.5的Tris緩沖溶液作為溶劑配制出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL。將硅基底浸入到上述配好的溶液里，溶液液面保持高于硅片表面之上5mm，用水浴箱把溫度控制在25°C，在避光有氧的條件下進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為18個(gè)小時(shí)。得到在硅片表面覆蓋一層聚多巴胺膜且有一些顆粒狀團(tuán)聚物分布的基底片，如圖1的偏光顯微鏡圖所示。
[0033]將附著有帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺膜的硅片取出，放入去離子水中超聲30min除去聚多巴胺團(tuán)聚顆粒。用去離子水反復(fù)沖洗5次，然后用氮?dú)?秒內(nèi)快速吹干，得到的硅片表面附著有一層光滑的聚多巴胺膜作為固體還原劑。圖2為附著有光滑聚多巴胺膜的硅片偏光顯微鏡圖。
[0034]仍然以直徑6mm的玻璃培養(yǎng)皿(實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行丙酮、無水乙醇、去離子水分別超聲清洗30min，然后在烘箱里95°C真空干燥)為容器，將附著有光滑聚多巴胺膜的硅片正面朝上浸入到1mL的濃度為50mM的硝酸銀水溶液中，襯底沒入溶液的深度為5mm，移至暗室中利用波長為365nm的紫外光照射輔助還原，縮短襯底制作周期，2小時(shí)后取出暗室結(jié)束紫外光照輔助的還原過程，得到在光滑聚多巴胺表面形成一層納米銀粒子的粗糙表面襯底。圖3為襯底的原子力顯微鏡形貌圖。
[0035]將上步驟中所得到的襯底取出，用去離子水沖洗3次，然后氮?dú)獯蹈纱谩Ｖ苽錆舛葹?mM的Tris緩沖溶液10mL，用0.1mM的鹽酸溶液把Tris緩沖溶液的pH值調(diào)節(jié)到8.5。以上述Tris緩沖溶液為溶劑配出濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液10mL，在避光且有氧條件下生長，控制生長時(shí)間在30min，取出襯底用去離子水沖洗2次，用氮?dú)獯蹈梢r底。襯底上生長覆蓋一層聚多巴胺納米膜作為保護(hù)膜，即得到聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。
[0036]襯底完成后以羅丹明6G作為探針分子對(duì)襯底進(jìn)行測(cè)試。
[0037]分別用濃度為10—4M-10—8M的羅丹明6G水溶液進(jìn)行測(cè)試。圖5為襯底未覆蓋聚多巴胺保護(hù)膜時(shí)在不同羅丹明6G濃度下的拉曼測(cè)試圖；圖6為覆蓋有聚多巴胺保護(hù)膜即擁有聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺結(jié)構(gòu)的襯底在不同羅丹明6G濃度下的拉曼測(cè)試圖。
[0038]測(cè)試可知即使覆蓋了聚多巴胺保護(hù)膜，我們的聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺結(jié)構(gòu)的襯底在極限濃度方面和沒有覆蓋聚多巴胺保護(hù)膜的襯底沒有太大差別，只是在絕對(duì)強(qiáng)度上有偏低，但是不影響襯底的在極低濃度下的測(cè)試能力。
[0039]經(jīng)過100天自然曝光保存(其間進(jìn)行紫外光照射)，聚多巴胺膜的保護(hù)效果用濃度為10—7M的羅丹明6G水溶液進(jìn)行測(cè)試。圖6為襯底未覆蓋聚多巴胺保護(hù)膜時(shí)在100天后羅丹明6G濃度為10—7M時(shí)的拉曼測(cè)試圖；圖7為覆蓋有聚多巴胺保護(hù)膜即擁有聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺結(jié)構(gòu)的襯底100天后在羅丹明6G濃度為10—7M時(shí)的拉曼測(cè)試圖。
[0040]由測(cè)試可知經(jīng)過100天后，沒有加聚多巴胺保護(hù)膜的襯底已經(jīng)分辨不出羅丹明6G的特征峰了，如圖6所示。而覆蓋有聚多巴胺保護(hù)膜的“三明治”結(jié)構(gòu)仍可以看到612cm—1處羅丹明6G的明顯的特征峰，如圖7所示。充分說明我們的聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底和普通的金屬顆粒直接裸露在空氣中的普通沉底相比有更長的有效期。[0041 ]此外，經(jīng)計(jì)算得出襯底EF為3.6 X 16，這在SERS襯底的成績并不小，說明我們的保存優(yōu)化不是在犧牲了增強(qiáng)效果的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底，其特征在于所述襯底以娃片或石英片為基底，基底表面覆蓋有一層厚25-50nm的光滑聚多巴胺層，在該光滑聚多巴胺層表面覆蓋了厚20_30nm的納米銀顆粒層，在該納米銀顆粒層表面又覆蓋了一層厚3-1Onm的聚多巴胺層。2.如權(quán)利要求1所述的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底的制備方法，其特征在于包括以下制備步驟: (1)取硅片或石英片，依次放入丙酮、無水乙醇、去離子水中分別超聲清洗30-60min，然后用氮?dú)獯蹈桑玫礁蓛舻墓杵蚴⑵鳛楦街祝? (2)以Tris緩沖溶液作為溶劑配制濃度為2mg/mL的多巴胺-Tris溶液，將步驟(I)所得干凈的硅片或石英片浸入該多巴胺-Tris溶液里，溶液液面沒過硅片或者石英片表面5-10mm，在遮光并且有氧的條件下，溫度控制在20-34°C之間，進(jìn)行聚多巴胺的生長，生長時(shí)間為6-24h，生長完成后用鑷子取出，得到表面附著帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺層的硅片或石英片； (3)將步驟(2)得到的附著帶團(tuán)聚顆粒聚多巴胺層的硅片或石英片取出，放入去離子水中超聲清洗20-60min去除聚多巴胺團(tuán)聚顆粒，超聲清洗完畢后再用去離子水沖洗3-5次，然后用氮?dú)獯蹈桑玫奖砻娓街饣鄱喟桶穼拥墓杵蚴⑵? (4)將步驟(3)中得到的附著光滑聚多巴胺層的硅片或者石英片浸入濃度為25-100mM的硝酸銀溶液中，浸入深度為5-1 Omm，在紫外光下照射0.5_4h結(jié)束還原過程，光滑的聚多巴胺層表面附著了納米銀顆粒層，即得到初步的表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底； (5)將步驟(4)所得初步的表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底用去離子水沖洗3-5次，氮?dú)獯蹈珊?，浸入與步驟(2)同樣的多巴胺-Tris溶液中進(jìn)行聚多巴胺的生長，在遮光并且有氧的條件下，控制生長時(shí)間為20-40min，生長結(jié)束取出襯底用去離子水沖洗2-3次，然后用氮?dú)獯蹈?，即得到聚多巴?銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底的制備方法，其特征在于所述超聲清洗頻率為30-50kHz，功率為140-200W。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底的制備方法，其特征在于所述Tr i s緩沖溶液的濃度為I OmM，pH值為8.5。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚多巴胺-銀粒子-聚多巴胺型表面增強(qiáng)拉曼光譜襯底的制備方法，其特征在于所述紫外光的波長為365nm。
【文檔編號(hào)】B82Y30/00GK106093001SQ201610381946
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日 公開號(hào)201610381946.6, CN 106093001 A, CN 106093001A, CN 201610381946, CN-A-106093001, CN106093001 A, CN106093001A, CN201610381946, CN201610381946.6
【發(fā)明人】晏超, 劉騰飛, 屈志超
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)