[发明专利]一种SERS增强基底的制备方法

权利要求书

1.一种SERS增强基底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、制备金属或金属氧化物牺牲模板；

b、通过步骤a中的牺牲模板与具有较好SERS增强效应的金属的金属盐液溶液进行电置换反应，反应溶液中同时加入待研究分子或探针分子，在此电置换反应过程中，实时检测该体系的SERS信号，从而得到SERS信号与电置换反应时间的关系图；根据此关系图，可以知道该实验方案中SERS基底的最佳制备条件；

所述探针分子为阳离子染料探针分子或阴离子染料探针分子或结晶紫中的一种；

当所述探针分子是阳离子染料探针分子，所述阳离子染料探针分子为罗丹明6G或罗丹明B；

当所述探针分子是阴离子染料探针分子，所述阴离子染料探针分子为甲基蓝。

2.根据权利要求1所述的SERS增强基底的制备方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述金属或金属氧化物牺牲模板材料的选取条件为：选取的牺牲模板材料能够被步骤b中的金属盐置换。

3.根据权利要求1所述的SERS增强基底的制备方法，其特征在于，在所述步骤b中，SERS信号与电置换反应时间的关系图的绘制方法为：

(1)筛选SERS信号峰：选取在整个电置换反应过程中，在单一SERS谱图中信号一直较强的峰；

(2)测量SERS信号峰强度：读取每一张谱图中步骤(1)中所选取峰的峰高或峰面积；

(3)绘制SERS信号与电置换反应时间的关系图：以步骤(2)中测量的峰高或峰面积为纵坐标，以电置换反应时间为横坐标作图，即得到SERS信号与电置换反应时间的关系图；

(4)根据步骤(3)得到的结果，可以指导相应材料SERS基底的设计，即，根据最佳反应条件得到的具有较强SERS增强效应金属的纳米颗粒的尺寸、间距，以及该纳米颗粒与牺牲模板材料的比例，推测这些参数对SERS信号的影响。从而为相应SERS基底的设计提供实验基础。

4.根据权利要求1所述的SERS增强基底的制备方法，其特征在于，以氧化亚铜作为牺牲模板、金作为具有较好SERS增强效应的金属的体系的SERS基底优化制备中，包括如下步骤：

(1)以表面电沉积了直径400～500nm的Cu₂O立方体颗粒的Cu₂O/Ti为牺牲模板，以1mmol/L的结晶紫(CV)溶液为探针分子母液，以1mmol/L的HAuCl₄溶液为贵金属置换溶液；

(2)在实验室自有的密封的现场拉曼光谱电化学池中，装置上步骤(1)中的Cu₂O/Ti牺牲模板，向该光谱电化学池中快速加入0.1mL步骤(1)中的1mmol/L CV溶液、9.9mL步骤(1)中的1mmol/L HAuCl₄溶液，并混匀；开始计时并同时检测SERS信号，SERS信号由弱变强再变弱；直到SERS信号一直低于其最大值的三分之一或以下时，可以结束实验；

(3)提取步骤(2)中SERS谱图，依据权利要求3中SERS信号与电置换反应时间的关系图绘制方法，选取较强的1～3个峰，读取每一张SERS谱图中这些峰的峰高，对电置换反应时间作图，得到这些峰的SERS信号强度与电置换反应时间曲线；此曲线的纵坐标最大值对应的实验条件，即为在此实验方案下，SERS基底的最佳制备条件；

(4)步骤(2)的实验施过程中，Au纳米颗粒从无到有、从小到大、从少到多(颗粒间距从远到近)，其与Cu的比例也从少到多，这些都是随反应时间发生着连续的变化；因此，根据步骤(3)得到的结果，可以指导对Cu-Au SERS基底的设计，即，根据最佳反应条件得到的纳米金颗粒的尺寸、间距，以及金颗粒与Cu₂O的比例，推测这些参数对SERS信号的影响；从而为相应SERS基底的设计提供实验基础。

5.根据权利要求4所述的SERS增强基底的制备方法，其特征在于，所述牺牲模板包括但不限于氧化亚铜材料。

6.根据权利要求4所述的SERS增强基底的制备方法，其特征在于，所述具有较好SERS增强效应的金属包括但不限于金。