[发明专利]一种带有内标的玻璃SERS平台基底及其制备方法

说明书

本发明公开了一种带有内标的玻璃SERS平台基底及其制备方法，特点是灵活地运用的带有对位的氨基和巯基的对巯基苯胺，令对巯基苯胺分子同时作为拉曼内部标准和玻璃载体和银纳米粒子的连接分，在进行定量检测时，使用对巯基苯胺作为拉曼内部标准，能够排除外部环境和操作条件的干扰，使定量更为准确。获得的SERS基底灵敏度高，均匀性强，检测15次SERS基底所获得的光谱中，1076cm^‑1特征峰的强度RSD值为6.51％。

技术领域

本发明属于物质检测的技术领域，具体涉及一种带有内标的玻璃SERS平台基底及其制备方法。

背景技术

拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱，可以反映分子的特征结构。Fleischmann等人于1974年对光滑银电极表面进行粗糙化处理后，首次获得吸附在银电极表面上单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱。随后Van Duyne及其合作者通过系统的实验和计算发现吸附在粗糙银表面上的每个吡啶分子的拉曼散射信号与溶液相中的吡啶的拉曼散射信号相比，增强约6个数量级，，指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应，被称为表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)效应。

稳定可靠且具有一定普适性的定量检测能力是评估一种检测分析方法是否成熟的基本条件,而目前,在实际应用中,SERS检测仍多只能用于初筛的定性检测。只有将SERS检测拓展到定量检测领域,才能使该检测分析方法具有更为广阔的实用前景。

通过引入内部标准分子，可以尽最大可能排除外部环境和操作条件的干扰，使得定量分析更为准确。

中国专利CN110687100A公开了一种高SERS增强活性的核壳型纳米粒子及SERS定量检测基底，制备了一种带有内标的核壳型纳米粒子，及利用所述基底进行样品检测。但其制备过程复杂，操作难度大，可重复性不高，非专业人员难以重现。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种带有内标的玻璃SERS平台基底及其制备方法，利用环氧基与氨基的开环反应以及Ag-S键的稳定性，制备了该SERS基底，其中对巯基苯胺作为内部标准以及连接分子存在，其制备过程简单，操作简便，成本低廉，可重复性强，且灵敏度高。

本发明的技术方案如下：

本发明包括一种带有内标的玻璃SERS平台基底的制备方法，包括玻璃片、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、对巯基苯胺和银纳米粒子，其中银纳米粒子为直径为95-105nm的纳米球。

本发明还涉及一种带有内标的玻璃SERS平台基底的制备方法，包括以下步骤：

(1)玻璃片改性：将玻璃片洗净烘干后，在80～100℃下，用食人鱼溶液清洗30～120min，修饰上羟基，再用乙醇、水分别清洗3次，烘干储存于水中备用；

(2)玻璃片环氧基修饰：配置γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液，将玻璃片浸泡在溶液中一段时间，使玻璃片表面环氧基功能化，取出玻璃片，进行后处理后备用；

(3)环氧基修饰后的玻璃片与对巯基苯胺的连接：将改性后的玻璃片浸泡在300～1000μL的0～0.1mol/L对巯基苯胺溶液中，加入0～300μL乙酸，反应8～30h，使对巯基苯胺上的氨基与玻璃片上的环氧基发生开环反应后，取出玻璃片，用无水乙醇清洗3次后备用；

(4)将上述玻璃片浸泡在银胶中10～24h后取出，使银纳米粒子通过Ag-S键在改性玻璃片上自组装，并用去离子水清洗3次后，储存在水中。

进一步的，所述的步骤(1)中食人鱼溶液的浸泡时间及温度分别为120min和90℃。

进一步的，所述的步骤(2)中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液的质量浓度为20％。