[发明专利]一种表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法

权利要求书

1.一种表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在冰浴中制备金种子溶液；

(2)制备碳酸钾储备溶液；

(3)制备光纤探针；

(4)对步骤(3)所制备的光纤探针的表面进行硅烷基化处理，得到硅烷基化的光纤探针；

(5)将步骤(4)所得硅烷基化的光纤探针置于步骤(1)中的所制备的金种子溶液中，放入冰箱孵育，再用去离子水冲洗除去光纤表面游离的金纳米粒子，得到孵育后的光纤探针；

(6)将步骤(5)中所得孵育后的光纤探针，置于步骤(2)中的所制备的碳酸钾储备溶液中，加入还原剂，对光纤端面修饰的金纳米粒子进一步原位生长，使金纳米粒子外延生长，观察到光纤端面出现绿颜色，再用去离子水冲洗生长后的光纤探针，得到表面增强拉曼散射光纤探针。

2.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：

11)在冰浴中配制100mL 0.01wt％HAuCl₄与0.5mL 1wt％柠檬酸钠溶液混合并磁力搅拌15min，1wt％柠檬酸钠溶液作为保护剂；

12)在冰浴中加入冰冻的还原剂5mL 10mM硼氢化钠溶液，磁力搅拌8min，溶液由无色变成橙色，表明金纳米粒子已合成，将所制备的金种子溶液存储于4℃的冰箱中。

3.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：

在圆底烧瓶中配制1wt％HAuCl₄溶液加入到去离子水中，然后将K₂CO₃粉末加入上述溶液中，室温下磁力搅拌5min后，静置于常温黑暗环境中；其中，1wt％HAuCl₄溶液、去离子水和K₂CO₃粉末的用量比为3mL：97mL：0.03g。

4.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

选用长为15cm的多模石英光纤，光纤纤芯和包层直径分别为200μm和230μm，用光纤切割刀垂直切断石英光纤，使光纤端面形成一个平面，并剥离石英光纤两端的包层，剥离的长度为1cm；光纤端面一端用于修饰金纳米粒子，另一端与光源和光谱仪相连接。

5.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)包括以下步骤：

41)使用丙酮、乙醇和水清洗除去步骤(3)所制备的光纤探针的表面污染物；

42)将光纤探针端面浸入食人鱼溶液中加热至80℃保持30min，之后用去离子水彻底冲洗；

43)将清洗干净的光纤探针端面浸入2％的3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中80℃孵育1h；

44)将孵育过的光纤探针放入干燥箱中加热至80℃，保持1h，光纤探针端面形成氨基官能团。

6.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤42)中的食人鱼溶液为H₂SO₄和H₂O₂混合溶液，体积比为H₂SO₄∶H₂O₂＝7∶3。

7.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤43)中的3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中由3-氨丙基三乙氧基硅烷、EtOH和水组成，体积比为3-氨丙基三乙氧基硅烷:EtOH:水＝5:5:90。

8.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中孵育的温度为4℃，时间为2h。

9.根据权利要求1所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中还原剂为甲醛溶液。

10.根据权利要求1或2所述表面增强拉曼散射光纤探针的制备方法，其特征在于，所述金纳米粒子的尺寸范围为4-12nm，平均尺寸6.5nm，紫外可见吸收波长为450-550nm。