[发明专利]一种柔性SERS基底及其制备方法和双氧水SERS光谱检测的应用

说明书

本发明公开了一种柔性SERS基底及其制备方法和双氧水SERS光谱检测的应用。首先利用化学还原法合成银纳米三角片，再用针式过滤方法将三角片截留在过滤膜表面制备柔性SERS增强基底。然后将拉曼信标分子3‑巯基苯硼酸修饰在银三角柔性基底表面。滴加的双氧水能与3‑巯基苯硼酸的硼酸基团反应，导致其1020cm^‑1的强度降低，并发现1020与996cm^‑1峰比值与双氧水浓度呈线性关系，可实现检测限低至0.15nM的双氧水SERS光谱检测。通过上述方法进行双氧水检测时，所需样品量较少且对双氧水检测具有特异性，并且本发明与传统检测方法相比具有操作简单，反应时间短，灵敏度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种柔性SERS基底及其制备方法和双氧水SERS光谱检测的应用，属于生物光谱传感技术领域。

背景技术

双氧水(H₂O₂)是化学工业生产过程中的重要化学原料，同时也是天然存在于生物组织中的一种物质。双氧水是许多酶反应的重要底物，在信号传导、组织损伤老化、癌变等多种生物过程中发挥重要作用。当生物体内的双氧水累积时会造成氧化应激，而氧化应激会对细胞产生毒性引起生物体中蛋白质及DNA等的损伤。因此，开发一种快捷、高灵敏度的双氧水检测方法是非常重要的。Chen等人利用双氧水对银纳米三角片的刻蚀作用，引起其溶胶颜色变化实现了对双氧水的比色检测(Chen Z,Zhang C,Wu Q,et al.Application oftriangular silver nanoplates for colorimetric detection of H₂O₂[J].SensorsActuators B Chemical,2015,220:314-317.)。Hu等人利用对苯二甲酸会在氧化铜纳米颗粒催化下被双氧水氧化形成一种荧光物质羟基对苯二甲酸，根据羟基对苯二甲酸的荧光强度变化实现了对双氧水的荧光法检测(Hu AL,Liu Y H,Deng H H,et al.Fluorescenthydrogen peroxide sensor based on cupric oxide nanoparticles and itsapplication for glucose and l-lactate detection[J].Biosensors andBioelectronics,2014,61:374-378.)。

表面增强拉曼散射(SERS)是一种功能强大的振动光谱技术，由于其可以实现超灵敏且无损的分子检测而被广泛应用于分析化学、食品安全及环境监测等领域。Ding等人使用氯霉素作为信标分子，利用其拉曼峰强与氯霉素浓度呈线性关系实现了氯霉素的检测(Ding Y F,Zhang X,Yin H J,et al.Quantitative and Sensitive Detection ofChloramphenicol by Surface-Enhanced Raman Scattering[J].Sensors,2017,17(12):2962-2969.)。而利用信标分子与检测物反应，使得信标峰强随检测物浓度增加逐渐减弱的研究还较少。近年来，柔性SERS基底由于便于携带、成本低的优点受到了广泛的关注。目前柔性SERS基底的主要制备方法有喷墨打印法、化学合成法及直接浸泡法等，而这些方法存在着均一性难以控制，技术壁垒高等缺点。因此，开发一种制备方法简单且灵敏度高的柔性SERS基底是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性SERS基底及其制备方法和双氧水SERS光谱检测的应用，是基于3-巯基苯硼酸拉曼特征峰强度变化特异性检测双氧水的方法，该方法具有选择性强、操作简单、反应时间短的特点，与传统的检测双氧水的方法相比具有检测范围宽，检测灵敏度高的优点。

为达到以上几个目的，本发明采用以下的技术方案予以实现：

一种柔性SERS基底的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先利用小粒径银三角种子介导合成银纳米三角片；