[发明专利]基于表面等离子体共振诱导化学反应制备的表面增强拉曼基底及其制备方法

说明书

一种基于表面等离子体共振诱导化学反应制备的具有纳米孔中包含银纳米粒子复合结构的表面增强拉曼基底及其制备方法，属于表面增强拉曼基底技术领域。本发明涉及到掩模刻蚀方法、物理气相沉积方法以及一些组织方面的方法。操作简便，过程低耗清洁，可控性高。由于金纳米二维孔中银纳米粒子的存在，使得结构在表面增强拉曼上有着潜在的应用前景，并且银纳米粒子的生长程度是可控的，这样我们就可以通过控制光照时间的长短，调节拉曼信号的强度。除了制备这样一种拉曼信号强度可控的复合结构以外，更重要的是这种利用表面等离子体共振在光激发下场的增强来实现化学反应的诱导，是一种新的理念，将会在以后的化学合成及制备中有着很高的应用价值。

技术领域

本发明属于表面增强拉曼基底技术领域，具体涉及一种基于表面等离子体共振诱导化学反应制备的具有纳米孔中包含银纳米粒子复合结构的表面增强拉曼基底及其制备方法。

背景方法

表面等离子体是电磁辐射在金属—电介质界面激发的传导电子在金属表面的相干振荡。随着对光—金属相互作用的研究逐渐深入，形成了一个被称之为“表面等离子体基元学”(Plasmonics)的新领域^[1-3]。其在光学传感、生物监测、太阳能电池等方面有着广泛的应用^[4-6]。众所周知，化学反应与电子的转移是分不开的，而等离子体共振恰好又能在光或者电磁波的辐射下在共振区域内形成一个特定的场的增强，提高电子的转移能力^[7]，这样便会形成一个区域性的反应场所。

近些年来，胶体刻蚀的出现极大程度上推动了微纳结构制备工艺的发展，各种具有表面等离子体共振的微纳结构不断地涌现^[8]，这些结构在传统光电、传感及生物监测等领域发挥重要作用，同时，我们也注意到，共振的本质与化学反应的相互联系。这里，我们将从等离子体共振的本质出发，利用其共振区域内场的增强，到达等离子体共振诱导反应，并将其用在表面增强拉曼基底的制备当中。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用表面等离子体共振作为诱导手段，诱导化学反应位置选择性进行的方法，并在此基础上，依托于金纳米孔这种具体的简单结构制备银纳米粒子分布面积与数目可控、具有显著表面增强拉曼效果的金纳米孔中包含银纳米粒子复合结构的的表面增强拉曼基底及其制备方法。

本方法涉及到掩模刻蚀方法、物理气相沉积方法以及一些组装方面的方法。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高。通过调控刻蚀时间和物理气象沉积的时间，制备出具有一定厚度的周期性排列的纳米孔膜，然后利用光激发下共振区域场的增强效应，进行硝酸银的催化还原，在共振区域内，定域生成银纳米粒子，这种纳米孔与银纳米粒子复合结构在表面增强拉曼上有显著的效果。此处金纳米孔仅仅作为一种实验实施的具体结构，事实上，这种方法适用于各种具有表面等离子体的微纳结构。

本发明所述的一种基于表面等离子体共振诱导化学反应制备的表面增强拉曼基底的制备方法，其步骤如下：

1)制备亲水处理过的基底；