[发明专利]基于聚合物阵列多孔结构的纳米银膜SERS基底制备方法

说明书

本发明公开了一种基于聚合物阵列多孔结构的纳米银膜SERS基底制备方法，包括以下步骤：步骤1.制备PC薄膜；步骤2.制备周期性PC突起阵列结构：将组装好的“玻片‑PDMS膜‑PC膜”三明治结构的基片平放在加热中的模板上，确保PC膜热熔后渗入模板孔洞中；步骤3.制备周期性银@PC突起阵列结构；步骤4.制备周期性银@PDMS多孔结构：进行PDMS的固化，将银纳米薄膜沉积在周期性PDMS多孔薄膜上；步骤5.进行检测分析。本发明通过热压印、热固化、真空热蒸镀加工工艺，制得的纳米结构基底，具有周期性PC突起阵列结构及多孔膜，且经过表明金属化处理，能构成多热点结构，从而为电磁场增强提供了丰富的热点类型，具有SERS灵敏度好、重复性好、稳定性强且热点面积大。

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，具体属于图案化纳米材料的制备及用途，具体为一种基于聚合物阵列多孔结构的纳米银膜SERS基底制备方法。

背景技术

纳米科学与技术的发展为人类认识物质世界提供了新的视角，已经成为了一个相对独立的学科，用先进的分析仪器作为技术手段，在纳米尺度探索并研制新的探测手段，其中，纳米材料的制备已经成为纳米技术领域的研究热点。作为一种灵敏度高且对样品无损的分子检测技术,表面增强拉曼散射（SERS）技术广泛应用于生物医药、食品安全、环境监测等技术领域中。为了实现SERS技术的有效应用，制备具有SERS活性的基底一直是该领域的研究重点所在。

现有的研究表明具有丰富“热点”结构的金属基底展现了良好的SERS活性。单通多孔氧化铝模板表面孔洞有序分布，特征参数的灵活可调，有效面积较大，可以获取较高周期性的“热点”结构。按传统的实验模式，经过掩膜蒸镀的方式确实有效获得周期性金属阵列结构，但是模板作为牺牲层只能单次使用，实验效率低、损耗高。研究的过程中发现某些聚合物材料因结构稳定、可控性强、价格低廉且易于制备等优点正被广泛应用于纳米结构的研究中，从应用的角度来说，结合上述的两个内容，合理利用周期性阵列或多孔结构所具有的表面粗糙度大、均匀性强等特点，可制备出优化的SERS 活性基底。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于聚合物阵列多孔结构的纳米银膜SERS基底制备方法，通过热压印、热固化、真空热蒸镀加工工艺，制得的纳米结构基底，具有周期性PC突起阵列结构及多孔膜，且经过表明金属化处理，能构成多热点结构，从而为电磁场增强提供了丰富的热点类型，具有SERS 灵敏度好、重复性好、稳定性强且热点面积大。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于聚合物阵列多孔结构的纳米银膜SERS基底制备方法，包括以下步骤：步骤1.制备PC薄膜：将载玻片分别置于无水乙醇和超纯水中进行超声清洗，并用超纯水淋洗，氮气吹干备用；将称取的PC 颗粒放入氯仿溶液中，搅拌至PC 颗粒完全溶解，将干净的载玻片水平放置于自组装真空腔中，随后在玻片中心区域快速滴加氯仿溶液，并在抽真空条件下放置，于室温下自然干燥后，用镊子揭取已固化的薄膜，即获得自支持的柔性PC膜；

步骤2.制备周期性PC突起阵列结构：将单通模板进行切割，裁剪的PC膜尺寸大于模板尺寸；将加热台预热，并将单通模板水平放置其上，将组装好的“玻片-PDMS膜-PC膜”三明治结构的基片平放在加热中的模板上；用平口的老虎钳在垂直于加热台的方向上施加压力，确保PC膜热熔后渗入模板孔洞中；热压印充足时间后将基片从加热台上取下并自然冷却，用镊子将PC膜从模板上缓慢揭下，所获得的薄膜即为周期性PC突起阵列结构；

步骤3.制备周期性银@PC突起阵列结构：采用真空热蒸镀技术，将银纳米薄膜沉积在周期性PC突起阵列薄膜上，得到周期性银@PC突起阵列结构；