[发明专利]一种超低温增强拉曼光谱信号的检测方法及应用

说明书

本发明公开了一种超低温增强拉曼光谱信号的检测方法及应用，将待检测物质吸附在表面增强拉曼光谱基底上，在0.1～287K条件下，对所述待检测物质进行激光拉曼光谱测试；其中，所述表面增强拉曼光谱基底为半导体纳米粒子；所述半导体纳米粒子包括金属氧化物纳米粒子，所述金属氧化物纳米粒子具有表面缺陷。本发明的方法具有很好的普适性，且具有很高SERS检测灵敏度。

技术领域

本申请涉及一种超低温增强拉曼光谱信号的检测方法及应用，属于材料光谱技术领域。

背景技术

随着纳米材料科学与技术在材料领域取得巨大进步，各种依赖于纳米材料科学的应用技术也随之高速发展。众所周知，纳米材料的尺寸和形貌对其自身的物理化学性质具有重要的影响。因此，通过合成方法制备出具有不同形貌的新颖纳米材料，进而改善和提高材料对应的光、热、电学性能，一直是研究者们关注的热点。近年来，金属氧化物纳米材料因其独特的性质，在光学领域中显示出巨大的应用潜力，如表面增强拉曼(SERS)领域。

通过不同的化学方法和技术可以合成出具有不同形貌的半导体纳米材料，应用于SERS领域，半导体材料由于其在SERS领域独特的优势，如生物兼容性好、对目标分子有选择性增强性能以及光谱稳定性好等特点引起了研究者的广泛兴趣。但是金属氧化物纳米材料作为SERS基底有一个最大的缺点，就是其产生的增强因子较弱，严重制约了金属氧化物纳米材料在SERS领域的应用与发展。因此很多方法策略被提出以提高金属氧化物纳米材料的SERS的增强因子。比如通过表面元素掺杂的方法，有效提高了晶体半导体材料的增强因子。近年来，也有通过非晶化的手段，非晶半导体材料表面对电子较弱的束缚力，有助于提升金属氧化物纳米材料与目标检测物的光致电荷转移转移效应，从而实现高增强因子。然而上述方法都是基于化学合成法，能否通过简单的物理方法提升金属氧化物的SERS性能，比如通过改变测试温度的方法。

综上所述，本领域急需开发一种简单、方便且安全可行的提升金属氧化物纳米粒子SERS性能的方法。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供了一种超低温增强拉曼光谱信号的检测方法，该方法具有很高SERS检测灵敏度，且简单、简化、成本低、安全可行。

本申请的第一方面，提供了一种超低温增强拉曼光谱信号的检测方法，将待检测物质吸附在表面增强拉曼光谱基底上，在0.1～287K条件下，对所述待检测物质进行激光拉曼光谱测试；

其中，所述表面增强拉曼光谱基底为半导体纳米粒子；

所述半导体纳米粒子包括金属氧化物纳米粒子，所述金属氧化物纳米粒子具有表面缺陷。

可选地，本申请中的超低温增强拉曼光谱信号的检测方法中的超低温指的是0.1～287K。

可选地，所述超低温上限独立地选自287K、277K、267K、257K、247K、237K、227K、217K、207K、197K、187K、177K、167K、157K、147K、137K、127K、117K、107K、97K、87K、77K、67K、57K、47K、37K、27K、17K、7K、1K、0.5K，下限独立地选自0.1K、277K、267K、257K、247K、237K、227K、217K、207K、197K、187K、177K、167K、157K、147K、137K、127K、117K、107K、97K、87K、77K、67K、57K、47K、37K、27K、17K、7K、1K、0.5K。

可选地，所述表面缺陷包括阳离子缺陷和阴离子缺陷。

可选地，所述金属氧化物纳米粒子选自过渡金属氧化物纳米粒子中的任一种；

所述过渡金属氧化物纳米粒子为晶体状。