[发明专利]一种疏水性固态SERS基底及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种疏水性固态SERS基底及其制备方法和应用。所述疏水性固态SERS基底包括固体支持物和分布在所述固体支持物表面的复合材料，所述复合材料包括疏水性枝状金铜复合纳米粒子修饰的多孔氮化碳。本发明的疏水性固态SERS基底由于疏水性处理及枝状金铜复合纳米粒子而具有较高的灵敏度和稳定的SERS信号。且所述SERS基底在不同盐离子浓度和pH值下仍然具有较好的SERS性能。本发明的SERS基底携带方便，易存储且保质期长。有望用于物质痕量分析、单分子检测或生物检测中。

技术领域

本发明属于化学分析检测领域，尤其涉及一种疏水性固态SERS基底及其制备方法和应用。

背景技术

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman scattering，英文简写：SERS)与传统的紫外光谱、荧光光谱相比具有丰富的分子指纹信息。可以在短时间内获得目标物详细的结构信息，在分析检测领域具有巨大的应用前景。目前，常用的增强基底主要为贵金属溶胶，但贵金属溶胶在定性定量过程中具有较大的局限性。一方面，贵金属溶胶对于SERS 的增强没有选择性，另一方面，贵金属溶胶的增强效果及其稳定性在实际分析检测过程中往往面临灵敏度不足，信号不稳定以及难以长期保存的限制。因此，如何提高表面增强拉曼光谱基底的稳定性、重复性和重现性，从而进一步提高定量分析准确度和可信度仍然是一个巨大挑战。

目前，针对SERS检测面临的困境，诸多新型SERS基底开始被研制以解决SERS 检测面临的不同问题。例如，利用疏水性和形貌各异的贵金属来提高SERS的灵敏度，利用多孔化合物的高吸附性制备复合基底来提高SERS检测的稳定性以及制备固态的 SERS基底来延长基底的保存时间等。但上述新型基底针对的仅仅是SERS检测某个方面的问题，往往无法解决更多SERS面临的困境。因此，制备新型基底能够解决SERS 检测灵敏度，稳定性以及延长基底的保存时间仍然是一个较大的挑战。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种疏水性固态SERS基底。

本发明的第二方面提出了一种疏水性固态SERS基底的制备方法。

本发明的第三方面提出了一种疏水性固态SERS基底的应用。

根据本发明的第一方面，提出了一种疏水性固态SERS基底，包括固体支持物和分布在所述固体支持物表面的复合材料，所述复合材料包括疏水性枝状金铜复合纳米粒子修饰的多孔氮化碳。

在本发明中，一方面多孔氮化碳上的N元素对贵金属原子具有较好的吸附作用，通过将疏水性枝状金铜复合纳米粒子沉积在多孔氮化碳上，能显著提高SERS基底分析的灵敏度；另一方面，将多孔氮化碳与疏水性枝状金铜复合纳米粒子所形成的复合材料分布在固体支持物表面上，制备成固态的SERS基底，能显著提高SERS基底的稳定性。

本发明关于疏水性固态SERS基底材料的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：

本发明的疏水性固态SERS基底由于疏水性处理及枝状金铜复合纳米粒子而具有较高的灵敏度和稳定的SERS信号。且所述SERS基底在不同盐离子浓度和pH值下仍然具有较好的SERS性能。本发明的SERS基底携带方便，易存储且保质期长。有望用于物质痕量分析、单分子检测或生物检测中。

根据本发明的一些实施方式，所述固体支持物为层析纸和/或滤纸。

根据本发明的一些实施方式，所述疏水性枝状金铜复合纳米粒子与所述多孔氮化碳的摩尔质量比为1：(2～7)。

根据本发明的一些实施方式，所述疏水性枝状金铜复合纳米粒子与所述多孔氮化碳的摩尔质量比为1：(4～6)。

根据本发明的第二个方面，提出了一种疏水性固态SERS基底的制备方法，包括如下步骤：