[发明专利]银纳米片组成的薄膜及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜及制备方法和用途，尤其是一种银纳米片组成的薄膜及其制备方法和用途。

背景技术

基于纳米级的金属银具有与同类块体材料明显不同的独特性能，人们为探索和拓展其应用范围，作出了不懈的努力，如在公开日为2009年12月9日的本申请人的一份中国发明专利申请公布说明书CN 101597785A中提及的一种“观察电化学法生长纳米材料的装置及其控制方法”。该说明书中描述了一种使用上述装置获得的银纳米片组成的薄膜和其制备方法，其中的薄膜由氧化铟锡导电衬底上覆有的银纳米片组成，制备方法采用电化学法，其选用的电解液为银电解液、阳极为石墨片、阴极衬底为涂有银子晶的氧化铟锡玻璃，电化学反应时的恒定电流的密度为6μA/cm²，得到最终产物。但是，无论是最终产物，还是其制备方法，都存在着欠缺之处，首先，公开的最终产物，尤其是其中的银纳米片没有具体的形貌特征和尺寸，仅知最终产物是由银纳米片组成的薄膜，不知最终产物是否具有表面增强拉曼散射(SERS)效应；其二，制备方法没有公开电解液的组成，致使人们无法将其实施以获得最终产物。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种具有SERS活性的银纳米片组成的薄膜。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述银纳米片组成的薄膜的制备方法。

本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述银纳米片组成的薄膜的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：银纳米片组成的薄膜包括导电衬底，特别是，

所述导电衬底上覆有纳米扁枝簇组成的薄膜，所述薄膜的膜厚为200～500nm；

所述纳米扁枝簇中的纳米扁枝之间的间隙为1～15nm；

所述纳米扁枝由边缘为弧形的纳米片串接构成；

所述纳米片的片厚为10～50nm、片宽为30～300nm、片长为90～150nm，其为面心立方相的银；

所述面心立方相银构成的纳米片的片平面平行于面心立方相银的(111)面。

作为银纳米片组成的薄膜的进一步改进，所述的纳米扁枝簇之间为紧密排列；所述的导电衬底为导电玻璃，或导电橡胶，或金属。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述银纳米片组成的薄膜的制备方法包括电沉积法，特别是完成步骤如下：

步骤1，先将浓度为8～12g/L的硝酸银水溶液、浓度为6～8g/L的柠檬酸水溶液和水按照体积比为1.8～2.2∶0.9～1.1∶96～100的比例混合后搅拌至少2min，得到混合液，再将浓度为0.7～0.9g/L的硼氢化钠水溶液注入到混合液中搅拌至少10min后，于室温下老化至少20h，得到银仔晶溶液，其中，银仔晶溶液中的硝酸银水溶液与硼氢化钠水溶液之间的体积比为0.9～1.1∶0.9～1.1；

步骤2，先将银仔晶溶液涂覆于导电衬底上后，置于35～45℃下蒸发掉溶液中的水分，得到其上覆有银仔晶的导电衬底，再将其上覆有银仔晶的导电衬底作为阴极、石墨片作为阳极置于电解液中，于电流密度为0.1～1mA/cm²的恒电流下电沉积5～120min，其中，电解液为浓度为1～16g/L的硝酸银水溶液和浓度为4～72g/L的柠檬酸水溶液的混合液，制得银纳米片组成的薄膜。

作为银纳米片组成的薄膜的制备方法的进一步改进，所述的水为去离子水，或蒸馏水；所述的涂覆为旋涂，或喷涂，或浸渍；所述的导电衬底为导电玻璃，或导电橡胶，或金属；所述的对制得的银纳米片组成的薄膜用去离子水清洗后再使用氩气吹干。

为解决本发明的还有一个技术问题，所采用的还有一个技术方案为：上述银纳米片组成的薄膜的用途为，

将银纳米片组成的薄膜作为表面增强拉曼散射的活性基底，使用共聚焦拉曼光谱仪测量其上附着的罗丹明6G(R6G)或四氯联苯-77(PCB-77)的含量。

作为银纳米片组成的薄膜的用途的进一步改进，所述的共聚焦拉曼光谱仪的激光波长为532nm、输出功率为9～13mW，测量时的积分时间为1～60s。