[发明专利]一种利用卫星结构的增强拉曼检测方法

说明书

一种利用卫星结构的增强拉曼检测方法，涉及拉曼光谱。1)合成金、银纳米粒子；2)在步骤1)合成的金、银纳米粒子表面包覆极薄且致密的氧化物壳层；3)将待测纳米材料进行修饰，然后组装于步骤2)得到的纳米粒子表面，形成金为核，氧化物为壳层，纳米材料为卫星的复合材料，简称SHINERS卫星结构；4)将步骤3)得到的复合材料置于含有待测分子的环境中，使待测分子吸附在复合材料表面，并利用拉曼光谱仪进行测试，从而获得待测分子的拉曼信号。解决了传统SERS技术很难在广泛应用于催化科学、环境科学、能源科学等领域的纳米材料上使用的问题。

技术领域

本发明涉及拉曼光谱，尤其是涉及过渡金属及其氧化物上增强拉曼信号的一种利用卫星结构的增强拉曼检测方法。

背景技术

拉曼光谱是一种指纹振动光谱技术，可用于物质的特异性识别和检测。然而，传统的拉曼光谱存在灵敏℃低的缺点。这就极大地限制了拉曼光谱的应用。上个世纪70年代，Van Duyne等发现吸附在金、银纳米材料表面的分子的拉曼信号可被增强至百万倍以上。这一效应逐渐发展为一个新的技术——表面增强拉曼光谱(SERS)。

SERS具有极高的表面灵敏℃，一般其增强因子可达10⁶～10¹²，在优化的条件下甚至可达单分子检测极限。同时，它还具有抗水干扰、适合低波数区域的检测等优点。因此，表面增强拉曼光谱在电化学、分析科学、生命科学等领域具有广阔的应用前景。然而，长期的研究表明仅有金、银、铜等币族金属才具有较强的拉曼增强活性；而对于其它材料(例如过渡金属及其氧化物等)，其拉曼增强活性均很低，甚至不具备拉曼增强能力(材料限制)。另一方面，即使是金、银、铜等币族金属材料，也要求他们具有特定的纳米级粗糙表面(往往是几十纳米至几百纳米)，才具有SERS效应，因此SERS也无法用于目前广泛应用于催化科学、环境科学、能源科学等领域的纳米材料(其尺寸一般都在10nm以下)(形貌限制)。材料与形貌上的限制大大地影响了SERS的应用。因此研究者一直致力于拓展SERS的普适性。