[发明专利]基于金银纳米线阵列的表面增强拉曼散射标记及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料学、生物分析化学领域，具体涉及一种基于金银纳米线阵列表面增强拉曼散射标记及其制备方法。

背景技术

目前，使用各种金，银，金银复合纳米粒子制备的SERS（表面增强拉曼散射）活性基底已经得到了广泛的应用。这些基底的好处在于SERS增强因子比较大，同时巨大的增强因子使其具有亚分子层的检测灵敏度。但是由于这些纳米粒子在基底上的分布的随机性，这些基底通常在均一性和重复性上都表现的非常不好。

金银纳米线阵列同样作为一种SERS活性很好的基底，在SERS检测中同样表现出巨大的增强因子和超高的灵敏度。而且银纳米线阵列基底相比与普通的银纳米粒子制备的基底来说，它还具有很好的均一性和超高的可重复性。使用同一块银纳米线阵列基片的不同位置多点测量及不同批次基片的相对偏差均较小。

目前，对于利用多孔氧化铝摸板制备金属纳米线阵列的研究比较多，但主要集中在利用电解法和光照的方法。化学沉积的方法很少，只有使用乙二醇作为还原剂还原硝酸银在阳极多孔氧化铝模板中沉积银的方法制备得到了纯银纳米线阵列。文章（Large-scale synthesis of defect-free silver nanowires by electrodeless deposition，Materials Letters61(2007)3931–3934）报导了一种制备纯银纳米线阵列的方法。

但是，上述纯银纳米线阵列是直接化学还原沉积银得到的并且直接暴露于外部的环境。这些纯银质的基底存在固有的缺点即表面容易污染，稳定性和生物兼容性不是很理想。因而，当置于空气或者待测的化学物质如酸或者盐溶液中时，其卓越的SERS活性很容易被破坏，将严重影响其SERS增强能力及实际应用。此外，银表面固定的生物样品的活性很容易受银离子的影响。针对银纳米线阵列型基底存在的上述问题，我们对银纳米线表面进行金修饰，形成金银纳米线阵列，借助金表面相对很好的稳定性和生物兼容性来克服银表面的不足。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，而提供一种可以应用于生化检测的一种基于金银纳米线阵列表面增强拉曼散射标记及其制备方法。该表面增强拉曼散射标记具有很好的均一性和超高的可重复性，而且制备方法简单，成本低廉。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于金银纳米线阵列表面增强拉曼散射标记及其制备方法，

该标记由金银双金属纳米线阵列构成，阵列中的每个纳米线由核壳两层金属构成，其中芯层为银纳米线，壳层为金纳米线，壳层外表面吸附的有机分子为拉曼报告分子。

该方法包括如下步骤：

形成均一的纯银纳米线阵列；

将多孔氧化铝片子浸在去离子水中超声，然后换去离子水，重复3次；将多孔氧化铝片子浸在浓度为3M的氢氧化钠溶液中3分钟，取出后用去离子水反复冲洗3遍然后用氮气吹干；

然后将纯银纳米线基片浸在浓度为1mM—5mM的氯金酸水溶液中，反应时间为5—20分钟；取出银纳米线基片，用去离子水侧地冲洗后用氮气吹干，得到均一的表面增强拉曼散射活性基底；

选择有机分子作为报告分子，将基片浸在其中反应20分钟；通过用酒精和去离子水反复冲洗然后用氮气吹干得到金银纳米线阵列的表面增强拉曼散射标记。

优选的，采用化学氧化还原法制备，通过还原Ag⁺制备纯银纳米线阵列或利用化学沉积的方法在多孔氧化铝模板中形成均一的纯银纳米线阵列或采用化学氧化还原法通过还原HAuCl₄制备金银纳米线阵列。

优选的，通过调整阳极多孔氧化铝模板的孔径大小来控制金银纳米线阵列中纳米线的直径。

有益效果：其一是本发明的金银纳米线阵列集优秀的SERS信号，很好的均一性，超高的可重复性，良好的稳定性和生物兼容性于一体。在生物分子的检测和医学诊断等领域具有重要应用前景。

其二是本发明的制备方法操作简单，条件温和，成本低。所得产物具有稳定性好，SERS信号强，合金纳米线的直径可调，激发光谱宽等特点。

附图说明

图1是以4MBA为报告分子的金银纳米线阵列的SERS光谱。

图2是以DTNB为报告分子的金银纳米线阵列的SERS光谱。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。