[发明专利]一种热点密集型表面增强拉曼散射基底及制备方法

权利要求书

1.一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：电极打印；

在热缩材料衬底(1)上通过印刷电子技术打印出金属电极(2)，包含图案(2-1)及导电接触点(2-2)，通过后处理技术，提高金属电极(2)的导电性；

步骤二：金属纳米颗粒电泳沉积；

以水或乙醇为溶剂，以金属纳米颗粒(3)为固体溶质，配置固含量为1～20％的电泳液(4)，以热缩材料衬底(1)上的金属电极(2)为正极，面电极(5)为负极，插入电泳液(4)中，电极之间的距离为1-10mm，电泳液不与导电基底发生化学反应，施加1～1000V电压，经1～300分钟将金属纳米颗粒(3)电泳沉积至金属电极(2)表面；

步骤三：加热收缩；

在60～200℃温度下加热1～60分钟，使热缩材料衬底(1)充分收缩，表面积收缩为加热前的1/2至1/10，表面因隆起而粗糙化，导致疏水性进一步加强，同时使附着在热缩材料衬底(1)表面的由金属纳米颗粒(3)组成的金属图样(6)随之充分收缩，形成具有纳米量级褶皱的亲水性的表面，在加热收缩后，热缩材料衬底(1)上附着的金属图样(6)随之皱缩，金属纳米颗粒(3)间距随之缩小，由大间距(7-1)缩小为小间距(7-2)，形成密集堆积的形态，使得金属纳米颗粒间产生大量的第一类热点(8-1)；

步骤四：金属纳米颗粒二次生长；

将经过加热收缩的热缩材料衬底(1)放在纳米颗粒生长溶液中，使金属纳米颗粒(3)继续各向异性生长而产生更多的尖端结构，进一步增加基底中的第二类热点(8-2)数量；

步骤五：金属图样构造；

擦除部分带有金属纳米颗粒(3)的金属电极(2)，得到金属图样(6)，将热缩材料衬底(1)放在纳米颗粒生长溶液中继续生长1～5轮，以实现颗粒形态的变化，制造出更多的热点，将热缩材料衬底(1)浸泡于可溶解金属颗粒表面封盖剂的水或有机溶剂中1-60分钟，去除金属纳米颗粒(3)的表面封盖剂壳层，使金属纳米颗粒(3)具有吸附待测物质(9)的活性，且使得吸附待测物质(9)能够与金属纳米颗粒(3)表面充分接触，抑制待测物质的光致荧光效应；

经过上述五个步骤最终得到热点密集型表面增强拉曼散射基底。

2.如权利要求1所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于：所述热缩材料衬底(1)属于具有热致收缩效应的塑料材料，或有机无机复合材料，包括：聚乙烯，或聚氯乙烯，或乙烯醋酸乙烯酯共聚物，或上述材料与聚二甲基硅氧烷(PDMS)的复合物。

3.如权利要求2所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于：所述金属纳米颗粒的组成材料包括：金，或银，或铜，或铝，或铂或重掺杂半导体金属氧化物，或各种金属合金。

4.如权利要求3所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于：所述的电极打印方法为：点胶打印，或喷墨打印，或丝网印刷。

5.如权利要求2所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于：固定颗粒方法为电泳沉积，或者采用旋转涂覆，或喷涂，或压印薄膜制备方法，使金属纳米颗粒(3)均匀分布在金属电极(2)表面。

6.如权利要求3所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述步骤五的金属图样构造中，还包含以50℃～300℃加热、或以300纳米～2微米波长范围光线照射，或以含卤素离子的盐溶液浸泡，或这些方法的组合，用以除去在合成过程中附着在金属纳米颗粒(3)表面的封盖剂壳层。

7.如权利要求4所述的一种热点密集型表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述步骤五的金属图样构造中，纳米颗粒生长溶液成分包括金，或银，或铜，或铝金属盐溶液，同时包含用于控制纳米颗粒选择性生长的表面封盖剂，以及金属盐的还原剂，表面封盖剂为柠檬酸盐，或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，金属盐的还原剂为联氨，或抗坏血酸，或硼氢化钠。