[发明专利]一种局域表面等离子谐振传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种局域表面等离子谐振传感器，其特征在于，所述传感器包括透明介质层和银膜；所述透明介质层由聚碳酸酯材料制备得到，包括衬底和分布在所述衬底上的纳米柱阵列，所述纳米柱阵列中的每个纳米柱的顶部与其底部的形状及横截面均相同，且纳米柱的顶部的横截面积大于其中部的横截面积，纳米柱的底部与所述衬底连接；纳米柱的顶部和所述衬底上均覆盖有银膜，其中，所述衬底上覆盖的银膜与纳米柱之间均有间隙；纳米柱的表面涂覆还有SiO₂/TiO₂复合涂层。

2.根据权利要求1所述的局域表面等离子谐振传感器，其特征在于，所述纳米柱的横截面均为正六边形。

3.根据权利要求1所述的局域表面等离子谐振传感器，其特征在于，所述纳米柱阵列为四方晶格、三角晶格或六角晶格周期排列。

4.根据权利要求1所述的局域表面等离子谐振传感器，其特征在于，所述银膜的厚度均为15～20nm。

5.根据权利要求1或4所述的局域表面等离子谐振传感器，其特征在于，所述纳米柱的彼此间距为20～1000nm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的局域表面等离子谐振传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用纳米加工技术在聚碳酸酯衬底材料上制备纳米柱阵列，形成透明介质层；

(2)制备SiO₂溶胶，将SiO₂溶胶涂覆于透明介质层中的纳米柱，置于60～70℃的烘箱中固化12～16h；

(3)制备TiO₂溶胶，将TiO₂溶胶涂覆于步骤(2)得到的透明介质层中的纳米柱，置于70～80℃的烘箱中固化8～12h；

(4)在纳米柱的顶部和所述衬底上蒸镀一层银膜，采用氮气进行干燥，得到所述局域表面等离子谐振传感器。

7.根据权利要求6所述的局域表面等离子谐振传感器的制备方法，其特征在于，所述SiO₂溶胶的制备方法为：将正硅酸乙酯按体积比0.1～0.2:1溶解于无水乙醇后，加入去离子水，搅拌均匀后加入盐酸溶液调节pH至1～2，得到所述SiO₂溶胶。

8.根据权利要求6所述的局域表面等离子谐振传感器的制备方法，其特征在于，所述TiO₂溶胶的制备方法为：将钛酸正四丁酯和三乙醇胺按2～3:1的体积比混合，溶于无水乙醇中，搅拌均匀后得到溶液A；将无水乙醇和去离子水混合，得到溶液B；将溶液B滴加到溶液A中，随后加入KH-570，得到透明纳米TiO₂溶胶。

9.根据权利要求1～5任一项所述的局域表面等离子谐振传感器在生化检测中的应用。