[发明专利]具有SERS效应的Ti2

说明书

本发明公开了一种具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法，包括如下步骤：S1：钛源分散于有机溶剂中，置于反应釜中加热反应，从反应后的体系中分离出固体产物；S2：将步骤S1得到的固体产物在气体保护条件下加热。本发明的合成方法采用溶剂热反应制备纳米颗粒，具有操作简单，可重复性高，无污染等特点，易于推广和生产。本发明的合成方法所获Ti₂O₃符合纳米结构特征，具有纳米片自组装微球的形貌。该纳米片自组装微球的Ti₂O₃纳米材料，可直接用作表面增强拉曼基底，实现的表面增强拉曼效应，增强因子可达10⁶。

技术领域

本发明属于检测领域，具体涉及一种用于表面增强拉曼光谱的氧化钛材料的合成方法及其应用。

背景技术

表面增强拉曼光谱是一种非常灵敏的检测技术，在化学检测、生物成像和疾病诊断等领域均有广泛应用，但传统的表面增强拉曼光谱技术均采用贵金属金和银纳米结构材料作为信号增强基底，不仅价格昂贵，而且稳定性不高，不利于表面增强拉曼散射(SERS)技术的推广。利用半导体作为表面增强拉曼散射的基底，不仅可以大幅增强拉曼分子信号，还具有稳定性高，耐热性强，价格较为低廉等多种优势，有利于表面增强拉曼基底的大范围推广。

和传统的宽带隙半导体不同，金属性半导体由于具有一定量的自由电子，所以具有一定的导电性。当入射光频率与金属性半导体自由电子的震动频率相同时，会在其表面产生局域表面等离子体共振现象，并对入射光产生极大吸收。局域表面等离子共振会在半导体表面产生极强的电场，由于表面增强拉曼信号和电场强度的平方成正比，所以处在半导体表面的拉曼活性分子信号会得到增强。而表面粗糙的，氧缺陷型纳米尺寸的金属性半导体材料，不仅具有很大的比表面积，还能产生较强的局域表面等离子体共振效应，在表面增强拉曼散射基底中占有极大优势。

金属性的Ti₂O₃具有较高浓度的自由电子，室温导电率较高，在可见光的照射下，可以产生较强的表面等离子体共振效应，进而可以产生优异的拉曼散射信号增强效应。但长期以来，具有特定超薄二维纳米结构的Ti₂O₃还未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，可重复性高，无污染等特点，易于推广和生产的具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法。

本发明的另一目的是提出所述合成方法得到的材料。

本发明的又一目的是提出所述Ti₂O₃纳米片自组装微球的的应用。

一种具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法，包括如下步骤：

S1：钛源分散于有机溶剂中，置于反应釜中加热反应，从反应后的体系中分离出固体产物；

S2：将步骤S1得到的固体产物在气体保护条件下加热。

本发明所述的具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法，其中，所述钛源为乙酰丙酮钛和/或钛酸二异丙酯；所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙醇、丁醇和甲醇中的一种或多种。

本发明所述的具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法，其中，所述钛源和所述有机溶剂的质量比为1:(100～200)。

本发明所述的具有SERS效应的Ti₂O₃纳米片自组装微球的合成方法，其中，所述有机溶剂为质量比为3：(10～15)的甲醇和丙醇的混合溶剂。