[发明专利]聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底及制备方法。所述方法利用聚三氟丙基甲基硅氧烷本身对硝基苯类污染物的富集作用，通过结合溶胶‑凝胶法和原位化学还原方法，在聚三氟丙基甲基硅氧烷膜表面形成一层粒径均一，排列致密的银纳米颗粒，制备聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底。本发明复合表面增强拉曼基底中的聚三氟丙基甲基硅氧烷膜对水中硝基类污染物具有很好的富集效果，且不会对测定造成任何干扰，重复性好，过程可控，灵敏度高，成本低廉，可用于多种物质的表面增强拉曼光谱测定。

技术领域

本发明属于有机物检测技术领域，涉及一种聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术被广泛应用于分析化学、生命科学、医药学等领域，具有快速响应、准确灵敏、不损坏样品等特点。该方法需要利用Au、Ag、Cu等币族金属来制备粗糙表面的表面增强拉曼基底，其中以Ag基底的效果最优。

纳米银粒子因其高表面活性等特点，在表面增强拉曼光谱基底制备上应用普遍，但其尺寸、间距及排列等因素会对基底效果产生重大影响。由于制备的纳米银粒子容易氧化，会影响基底拉曼效果，因此常用二氧化硅等复合包覆减缓其氧化过程(M.Shanthil,HemnaFathima,and K.George Thomas.Cost-Effective Plasmonic Platforms:GlassCapillaries Decorated with Ag@SiO₂Nanoparticles on Inner Walls as SERSSubstrates.ACS Appl.Mater.Interfaces,2017,9(23),19470-19477)。此外，柔性材料也常用来负载纳米银粒子，这样可以利用复杂的3D结构，增加银纳米粒子的负载点，形成高密度的拉曼“热点”(李易，银纳米颗粒修饰的静电纺柔性聚(双酚A碳酸酯)纳米纤维作为痕量TNT检测的有效3D SERS底物，Analyst,2017,142,4756)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速简便、增强效果优异、不受硝基苯类污染物影响的聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底及其制备方法。该方法利用聚三氟丙基甲基硅氧烷本身对硝基苯类污染物的富集作用，通过结合溶胶-凝胶法和原位化学还原方法，在聚三氟丙基甲基硅氧烷膜表面形成一层粒径均一，排列致密的银纳米颗粒，制备聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底。

实现本发明目的的下技术方案如下：

聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底的制备方法，通过在基片表面利用溶胶-凝胶技术形成聚三氟丙基甲基硅氧烷膜，再采用化学还原方法将硝酸银还原成均一的银纳米粒子，最后通过自组装得到聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼散射基底，具体步骤如下：

步骤1，在甲基三甲氧基硅烷中加入95％的三氟乙酸溶液，震荡混匀后加入聚三氟丙基甲基硅氧烷，震荡混匀后，滴加在玻璃片上，自然风干，得到聚三氟丙基甲基硅氧烷薄膜；

步骤2，将聚三氟丙基甲基硅氧烷薄膜浸入银纳米粒子溶液中，取出，风干，得到聚三氟丙基甲基硅氧烷/银复合表面增强拉曼基底，其中银纳米粒子与聚三氟丙基甲基硅氧烷的质量比为1:20～1:4。

进一步地，步骤1中，所述的玻璃片经过浓硫酸、氢氧化钠及盐酸进行活化预处理。

进一步地，步骤1中，所述的甲基三甲氧基硅烷与聚三氟丙基甲基硅氧烷的质量比为1.5:1～1.2:1。

进一步地，步骤2中，所述的银纳米粒子溶液的浓度为0.2～0.4mM。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)制备过程简便，无需大型仪器及复杂的样品前处理；