[发明专利]一种具有优异表面增强拉曼特性的金纳米星制备方法

说明书

本发明涉及一种具有优异表面增强拉曼特性的金纳米星制备方法，该方法包括以下步骤：⑴模板的制备：以聚碳酸酯膜为母版，利用兰州重离子加速器提供的¹²⁹Xe离子在真空中对其进行均匀辐照；辐照完毕后，经紫外光敏化、化学蚀刻，即得孔径为60~80nm的重离子径迹模板；⑵分别配制浓度为0.1mol/L、0.01mol/L的硼氢化钠溶液；⑶分别配制浓度为0.1mol/L、0.01mol/L的亚硫酸金钠溶液；⑷金纳米星的制备：将重离子径迹模板固定在两个反应槽中间，先在重离子径迹模板光面一侧的反应槽中加入硼氢化钠溶液，再在糙面一侧的反应槽中加入亚硫酸金钠溶液，排除模板两侧的气泡后，静置反应10分钟后，将重离子径迹模板取出冲洗，即得金纳米星。本发明简便、绿色、高效、成本低。

技术领域

本发明涉及新型纳米功能材料制备领域，尤其涉及一种具有优异表面增强拉曼特性的金纳米星制备方法。

背景技术

拉曼散射（Raman scattering）是指光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射，又称拉曼效应，该现象于1928年由印度物理学家拉曼在气体和液体中观察到散射光频率发生改变的现象。拉曼散射反映的是分子的振动、转动或电子态能量的变化。因此，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团，从而鉴别物质、分析物质的性质。但是，拉曼散射的散射面积小，信号微弱，难用于单分子检测。

表面增强拉曼散射（SERS，surface-enhanced Raman scattering）是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属，如金、银或铜的表面时，它们的拉曼谱线强度会得到极大地增强，这种不寻常的拉曼散射增强现象被称为表面增强拉曼散射效应。1974年M.Fleishmann等人测量到了电化学池中经过几次氧化还原反应的银表面吸附吡啶分子的拉曼散射线。1976年R.P.Vandyne等证实了上述实验并推算出银表面吸附的吡啶的拉曼散射截面比纯吡啶的大10⁶倍。

相比于纳米壳层或空心以及多孔等结构，星状颗粒具有更为突出的尖针形貌，以及拥有极大的表面粗糙程度。尤其是与其它构型相比，丰富密集的尖端结构在外界光激发下，能产生更加无可比拟的强大电磁场，为后续深入探索细胞分子的效应提供了理想的纳米载体。

目前，人们已经通过各种方法成功制备出各种形貌的金属纳米结构，比如气相沉积法、电化学沉积法、光刻法、化学合成法、纳米阵列自组装、辅助纳米结构形成法、纳米球印刷法等等。但是由于衬底表面性质、加工工艺难度、加工环境条件和生产成本等限制因素，还很难获得精确控制纳米结构形态、尺寸、拉曼增强效果理想的SERS表面衬底。因此探究一种制备工艺简单方便，生产加工成本低廉，而且能够准确灵活地控制SERS衬底表面的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、绿色、高效、成本低的具有优异表面增强拉曼特性的金纳米星制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种具有优异表面增强拉曼特性的金纳米星制备方法，包括以下步骤：

⑴模板的制备：

以聚碳酸酯膜为母版，利用兰州重离子加速器提供的¹²⁹Xe 离子在真空中对其进行均匀辐照；辐照完毕后，用紫外光对所述聚碳酸酯膜正反两面各敏化2h，之后将敏化的所述聚碳酸酯膜置于5 mol/L的 NaOH 溶液中进行超声蚀刻，蚀刻结束后取出自然晾干，即得孔径为60~80nm的重离子径迹模板；

⑵分别配制浓度为0.1mol/L、0.01mol/L的硼氢化钠溶液：

将0.19g硼氢化钠粉末加入至50mL去离子水中，超声震荡至硼氢化钠完全溶解，即得0.1mol/L 硼氢化钠溶液；

0.01mol/L的硼氢化钠溶液由0.1mol/L硼氢化钠溶液直接稀释得到；