[发明专利]一种基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底及其制备方法，在柔性Au纳米片的基础上复合Au纳米颗粒，得到该衬底，具有制备方法简单、可重复性高等优点。本发明所提供的AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底，对待测物表面拉曼信号具有极大的增强作用，强度比仅由AuNP和AuNS构成的衬底分别提高了10²和10⁴倍。该柔性SERS衬底具有尺寸可控(100nm‑10μm范围)、柔性、厚度均匀、信号稳定、重复性强、增强因子高等诸多优点。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体而言，涉及一种基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底及其制备方法。

背景技术

目前，关于二维层状Au纳米片制备方法方面的文献报道并不多。2015年，Yang等人利用二甲基亚砜为还原剂，乙二醇为溶剂、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分别为分散剂和稳定剂，在90℃环境下，制备得到了三角形和六边形的Au纳米片。针对该方法，有如下几点不足：

(1)采用二甲基亚砜为还原剂，较普通柠檬酸钠还原剂，成本相对较高；(2)制备需要加入大量稳定剂和保护剂，分散剂和稳定剂的加入，势必使得后续去除、提纯过程变得十分复杂，这些分散剂和稳定剂的残余也将大大影响生成Au纳米材料的催化活性、光学性能等。

2003年，Sastry等人利用含蒽的三氯甲烷还原氯金酸制备得到了一种含Au纳米片的混合物。针对该方法，有如下几点不足：

(1)该方法的制备流程复杂；(2)制备效率低(因为用到紫外光照射4个小时，效率低)；(3)制备得到的是混合物，同时混合物中Au纳米片的含量不高。

2014年，Ekgasit等人利用双氧水(H₂O₂)和硼氢化钠(NaBH₄)作为还原剂，淀粉为稳定剂，率金酸提供金源，制备得到了大面积的Au纳米片。针对该方法，有如下几点不足：该方法同样具有制备流程复杂、制备效率低、需要添加稳定剂的缺点。

纯的AuNS制备方法虽然在2003年就有报道，但是后续的工作并不多见，主要原因在于，相同情况下Au纳米片的比表面积比Au纳米颗粒(零维)、Au纳米棒(一维)的要低，这就影响了其在催化、表面增强拉曼散射领域的应用。普通AuNS(纳米片)由于其比表面积比相应AuNP、Au纳米棒的小，所以在催化、表面增强拉曼衬底领域的应用十分有限。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底的制备方法，所述的制备方法，在柔性Au纳米片的基础上复合Au纳米颗粒，得到该衬底，具有制备方法简单、可重复性高等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底的制备方法所制备的柔性SERS衬底，该柔性SERS衬底，对待测物表面拉曼信号具有极大的增强作用，强度比仅由AuNP和AuNS构成的衬底分别提高了10²和10⁴倍。该柔性SERS衬底具有尺寸可控(100nm-10μm范围)、柔性、厚度均匀、信号稳定、重复性强、增强因子高等诸多优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种基于AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底的制备方法，包括以下步骤：

以柔性Au纳米片为基底，将柔性Au纳米片与柠檬酸钠无水乙醇溶胶混合，加入适量氯酸金，然后烘干，得到该AuNP/NS复合结构柔性SERS衬底。

优选的，所述柔性Au纳米片与所述氯酸金的摩尔比为1：(3-4)。

优选的，所述柠檬酸钠无水乙醇溶胶与所述氯酸金的摩尔比为(2-2.5)：1。