[发明专利]一种Ag/TiO2柔性、可重复利用的SERS基底及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201510693040.3 申请日: 2015-10-20
公开(公告)号: CN105372223A 公开(公告)日: 2016-03-02
发明(设计)人: 李洋;陈昌兆;任萍;王成;唐旭东 申请(专利权)人: 安徽理工大学
主分类号: G01N21/65 分类号: G01N21/65;C23C22/64;C23C22/82;C23C22/78;C23C18/42
代理公司: 合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙) 34124 代理人: 丁瑞瑞
地址: 23200*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 ag tio sub 柔性 重复 利用 sers 基底 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于纳米技术领域,具体涉及一种一种Ag/TiO2柔性、可重复利 用的SERS基底及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼光谱(Surface-enhancedRamanscattering,SERS)是一种新型 的、快速的、高灵敏度的检测方法。由于其在分子检测领域中可实现超低的 检测限度、可提供物质的指纹信息以及在检测时不破坏样品、可达到快速检 测等优点而被广泛应用,因此开发有效的SERS标记材料尤为重要。高效的 SERS标记材料不仅仅要具有较强的增强因子,同时也要具有较好的稳定性 和重现性。人们研究发现,贵金属负载半导体材料由于贵金属与半导体之间 的协同作用,使得材料具有较强的SERS增强效应,因此可作为SERS标记 材料的最佳选择之一。因为二氧化钛本身是一种重要的宽带隙半导体,具有 较好的光学性能及稳定性,且无毒,廉价。Ag修饰TiO2复合材料中二氧化 钛与银表面有利于电荷转移,从而提高SERS信号,此外,Ag修饰TiO2复 合材料也是一种常见的光催化材料。目前,人们利用多种方法或技术制备了 多种Ag/TiO2,但这些方法存在制备工艺复杂、操作过程难于控制,或者薄 膜表面沉积的银纳米粒子不牢固、易被水或乙醇等冲掉,严重影响后续应用, 或者薄膜易碎,可重复利用性差的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Ag/TiO2柔性、可重复利用的SERS 基底及其制备方法,以克服制备Ag/TiO2SERS基板材料SERS基板工艺复杂、 过程难控、薄膜表面银纳米粒子不牢固、重复利用性差的缺陷。

为实现上述技术问题,本发明提供一种Ag/TiO2柔性、可重复利用的 SERS基底的制备方法,包括下列步骤:

(1)将钛片依次用丙酮、乙醇超声清洗20~40min后,采用化学抛光 处理,再用蒸馏水反复冲洗后在氮气保护下冷风吹干备用;

(2)将抛光好的钛片一边斜靠在高压反应釜中,缓慢加入浓度为3.5~ 4.5mol/LNaOH水溶液至将钛片完全淹没为止,盖好高压釜置于鼓风干燥箱 中在180~220℃下恒温反应36~72h;

(3)取出钛片,用去离子水反复冲洗后,浸泡在0.08~0.12mol/L的 HCl溶液10~14h,再将钛片取出,用去离子水反复冲洗,冷风吹干,接着 在马弗炉里380~420℃退火2.5~3.5小时后自然冷却至室温,获得锐钛矿相 的TiO2纳米带;

(4)将TiO2纳米带先浸泡在50mL浓度为3~5mmol/L的AgNO3溶液 中4~8min,取出后水平晾干,再浸泡在50mL浓度为1.8~2.2mmol/L的 NaBH4溶液中4~6min,取出样品,用去离子水冲洗干净后,自然晾干,制 得Ag/TiO2纳米片,Ag的负载量由浸泡次数控制。

优选的,所述钛片平整,厚度为0.5mm,大小为30mm×10mm。

优选的,所述化学抛光在体积比为HF:HNO3:H2O=1:1:4的混合液 里进行,抛光至钛片表面呈亮银色为止

优选的,所述浸泡次数为1~5次。

优选的,所述退火升温速率为3℃/min。

本发明还提供一种根据上述方法制备的Ag/TiO2柔性、可重复利用的 SERS基底,通过以下步骤制备而成:

(1)将钛片依次用丙酮、乙醇用超声清洗20~40min后,采用化学抛 光法进行抛光处理,再用蒸馏水反复冲洗后在氮气保护下冷风吹干备用;

(2)将抛光好的钛片一边斜靠在高压反应釜中,缓慢加入浓度为3.5~ 4.5mol/LNaOH水溶液至将钛片完全淹没为止,盖好高压釜置于鼓风干燥箱 中在180~220℃下恒温反应36~72h;

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