[发明专利]一种纳米微球七聚体及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种纳米微球七聚体及其制备方法、应用，制备方法包括以下步骤：包括以下步骤：S1、将孔洞模板依次进行超声清洗和等离子体亲水处理，使模板表面具有亲水性；S2、将孔洞模板至于培养皿底部，依次加入纳米微球溶液和环己烷，再向水相中加入四甲基氯化铵溶液，有机相中加入十二烷硫醇，进行纳米微球的自组装过程；S3、静置蒸发，待液面没过孔洞模板，将孔洞模板垂直捞出，烘干后得到纳米微球薄膜；S4、移除孔洞模板上洞外的纳米微球，获纳米微球七聚体。通过本发明所述制备方法制备的纳米金七聚体能够产生Fano共振，获的金纳米颗粒相对致密，不仅能够用于SERS检测，且作为SERS基底对拉曼信号的增强效果比较好，进一步降低目标物的检测限。

技术领域

本发明涉及金属等离激元Fano结构制备技术领域，具体涉及一种纳米微球七聚体及其制备方法、应用。

背景技术

拉曼光谱分析法是对入射光激发后产生的非弹性散射光谱进行采集分析，通过散射光的频移以得到分子振动等方面信息，并将其应用于分子分析表征的一种研究方法。但由于拉曼散射的效率极低,导致大多数分子信号非常微弱，因此在应用上存在很大局限性。表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)主要来源于贵金属纳米粒子的局域表面等离子体共振特性，其出现有效地解决了拉曼光谱信号微弱的问题，使得SERS技术被广泛应用到化学检测、生物医学检测及痕量检测等多个领域。

在众多新颖的表面等离子体现象中，由等离子共振模式相消耦合产生的法诺(Fano)共振凭借其窄的非对称光谱线型和对结构、材料参数的灵敏性在表面增强拉曼散射中表现出了优异的性能。等离子体系中的Fano共振普遍来自于纳米结构中超辐射模式和亚辐射模式之间的相消耦合，这两种模式依赖于入射光和等离子体模式之间的耦合强度，可以通过改变纳米结构的尺寸、间距以及对称性的破坏来调节Fano共振的光谱位置和共振强度。这种明暗模式的耦合极大地降低了系统的辐射损耗，获得了较窄的光谱线宽，从而获得了极大的近场增强。目前大部分Fano共振结构都是由自上而下的方法制备而成，例如电子束光刻。然而，制备起来存在方法复杂，精度难控制等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米微球七聚体及其制备方法、应用，通过本发明所述制备方法制备的纳米微球七聚体作为SERS基底对拉曼信号的增强效果比较好，能够进一步降低SERS检测的检测限。

本发明通过下述技术方案实现：

一种纳米微球七聚体的制备方法，包括以下步骤：

S1、将具有对应七聚体尺寸的孔洞模板依次进行超声清洗和等离子体亲水处理，使模板表面具有亲水性；

S2、将孔洞模板至于培养皿底部，依次加入纳米微球溶液和环己烷，再向水相中加入四甲基氯化铵溶液，有机相中加入十二烷硫醇，进行纳米微球的自组装过程；

S3、静置蒸发，待液面没过孔洞模板，将孔洞模板垂直捞出，烘干后得到纳米微球薄膜；

S4、移除孔洞模板上洞外的纳米微球，获得纳米微球七聚体。

本发明所述孔洞模板优选为具有一定尺寸圆孔结构的硅片以及单通阳极氧化铝(AAO)。

本发明将孔洞模板作为辅助模板，通过自组装的方式使纳米微球紧密分布在模板上，在模板图形化的作用下，用胶带粘取表面的纳米微球后，就得到了位于圆孔中的七聚体阵列。

通过本发明所述制备方法制备的纳米微球七聚体能够产生Fano共振，获得的纳米微球相对致密，不仅能够用于SERS检测，将其作为SERS基底对拉曼信号的增强效果比较好，能够进一步降低目标物的检测限。

进一步地，步骤S1中，超声清洗为依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声；等离子体亲水处理为将超声清洗后的孔洞模板用等离子体清洗机处理。