[发明专利]一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS方法

权利要求书

1.一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，具体步骤如下：

步骤一，制备纳米溶胶，其中包括纳米粒子的粒径范围在30nm~65nm之间；

步骤二，制备微纳结构衬底，在基片表面形成狭槽，狭槽线宽在70μm~100μm之间，深度在20μm~30μm之间，对该微纳结构衬底进行清洗后备用，其中微纳结构衬底的制备采用飞秒激光刻蚀技术，采用飞秒激光刻蚀技术，控制脉冲激光的功率，焦点处聚焦光斑的大小，扫描速度以及扫描的次数，在基片表面刻蚀不同尺寸及形状的狭槽；基片表面刻蚀的狭槽表面形貌是单个十字架型、直线条纹线阵列或十字架阵列；该基片表面刻蚀狭槽的截面为矩形槽、不同底角的V型槽或者梯形槽；

步骤三，待测物的测量，取待测物溶液与步骤一制备的溶胶溶液按一定比例混合于比色皿中，并将其混合均匀，将步骤二制备的微纳结构衬底置于比色皿中，并放置在探测系统中，进行SERS探测，激光束聚焦在微纳结构衬底表面的狭槽内，纳米溶胶中的纳米粒子会在激光束的照射下，在所述微纳结构衬底表面的所述狭槽内形成纳米粒子聚集体，吸附在纳米粒子聚集体上的待测物的拉曼信号会得到提升；

所述步骤一和步骤二的顺序可互换。

2.如权利要求1中所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，步骤一中所述的纳米溶胶为金纳米溶胶或银纳米溶胶，其中金纳米粒子的粒径范围在30nm~60nm之间，银纳米粒子的粒径范围在35nm~65nm之间。

3.如权利要求1所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，SERS探测和操控金纳米粒子的光是同一束激光，所述激光的波长为785nm，激发光的激光功率为160mW，激发光通过拉曼光纤探头聚焦到微纳结构衬底表面的狭槽内，直到粒子在狭槽内的聚集个数达到饱和。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，所述基片为硅片或者石墨片。

5.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，激光束的传播方向和微纳结构衬底的表面垂直，高度汇聚的激光束的焦点聚集在微纳结构衬底表面的狭缝内，光操控过程利用光辐射压力大于光梯度力的特性，合力沿光束的传播方向，利用沿光束传播方向的合力将金纳米粒子推向狭槽内，在狭槽内形成金纳米粒子聚集体。

6.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，所述待测物为多环芳烃或农药。

7.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，所述步骤三中，比色皿中的所述待测物溶液和所述纳米溶胶的体积比是3:1。

8.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，将所述微纳结构衬底置于比色皿中，所述基片表面距离比色皿的前表面的距离为比色皿厚度的三分之一。

9.如权利要求1-3任一项所述的一种基于微纳结构衬底的光操控结合SERS检测方法，其特征在于，所述飞秒激光刻蚀技术中脉冲激光功率为2mW，扫描速度为100μm/s，脉冲重复频率为1000Hz，焦点直径约4μm，通过控制扫描次数，来获得不同尺寸的狭槽。