[发明专利]一种可视化的表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种可视化的表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：S1：在带有衬底的单晶硅片上旋涂一层光刻胶；S2：采用光刻技术在单晶硅片上制备光刻胶图形阵列；S3：进行图案化转移，将光刻胶图形阵列转移到衬底上；S4：移除多余光刻胶，得到带有二维硅微结构的单晶硅片；S5：将S4得到的单晶硅片放入氢氟酸和硝酸银的混合溶液中进行置换反应，制备得到球状银微米颗粒阵列，即得到可视化的表面增强拉曼散射基底。本发明提供的制备方法工艺简单、生产成本低，易操作；制备得到的表面增强拉曼散射基底的形貌和尺寸可控，并且具有良好的重复性和稳定性，导电性能好，在光学显微镜下可视。

技术领域

本发明属于微米材料与光学技术领域，具体涉及一种可视化的表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用。

背景技术

表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering，SERS）是通过吸附在金属微纳米结构表面上的分子与金属表面发生的等离子共振相互作用而引起的拉曼散射强度增强的现象，可有效地探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构，已成为灵敏度最高的研究界面效应的技术之一。其中以贵金属银、金、铜和碱金属为主的物质，具有较高SERS活性，并以银的增强能力最强，金、铜次之。

银具有独特的催化、抗菌、导电导热等特性，是人们最早发现和使用的金属之一，在常温下表现出良好的化学稳定性，常以单质的形态存在于大自然中。银微米颗粒结合了金属银和微米材料的优点，在催化材料、抗菌材料、导电胶材料等领域有着广阔的应用前景。

现在研究人员用来合成银颗粒的方法主要有电解法、热分解法、电化学还原法等，这些方法一般都需要一些复杂的条件，如加热、微波、特定的pH值等，所需的合成原料种类繁多。

因此，开发一种工艺简单的方法来制备得到大面积、分布均匀、尺寸可控，且有较好的重复性和稳定性的拉曼基底具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中制备方法工艺复杂，条件严苛的缺陷和不足，提供一种可视化的表面增强拉曼散射基底的制备方法。本发明提供的制备方法工艺简单、生产成本低，易操作；制备得到的表面增强拉曼散射基底的形貌和尺寸可控，并且具有良好的重复性和稳定性，导电性能好，在光学显微镜下可视。

本发明的另一目的在于提供一种可视化的表面增强拉曼散射基底。

本发明的另一目的在于提供上述可视化的表面增强拉曼散射基底在物质定位定点的检测中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种可视化的表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：

S1：在带有衬底的单晶硅片上旋涂一层光刻胶；

S2：采用光刻技术在单晶硅片上制备光刻胶图形阵列；

S3：进行图案化转移，将光刻胶图形阵列转移到衬底上；

S4：移除多余光刻胶，得到带有二维硅微结构的单晶硅片；

S5：将S4得到的单晶硅片放入氢氟酸和硝酸银的混合溶液中进行置换反应，制备得到球状银微米颗粒阵列，即得到可视化的表面增强拉曼散射基底；所述混合溶液中，氢氟酸的浓度为10^-8～23 mol/L，硝酸银的浓度为10^-8～12 mol/L。

本发明的方法可适用于大尺寸（不小于4英寸）的单晶硅片，从而制备大面积的表面增强拉曼散射基底。