[发明专利]贵金属纳米结构单元构筑的纳米管阵列及制备方法及其在有机分子检测中的应用

摘要

本发明提供了一种贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列及其制备方法及其应用。本发明方法简单、设备简易、成本低廉且普遍适用，可制备贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列，且得到的纳米管阵列具有高SERS敏感性。本发明方法制得的贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列具有高SERS活性，获得的SERS信号具有很好重复性和均匀性。因此，这些贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列有望作为高活性SERS基底，用于环境、化学、生物等领域的有机分子检测。

主权项

贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1) 制备ZnO纳米锥阵列：a、在100mL浓度为19g/L的硝酸锌水溶液中滴加浓氨水，直至溶液变澄清，得到Zn(NH₃)₄(NO₃)₂溶液;b、以氧化铟锡(ITO)玻璃作为阴极，石墨片作为阳极，Zn(NH₃)₄(NO₃)₂溶液作为电解液，电解槽置于80°C的恒温水浴箱中，以1.0mA的电流电沉积2.5h;c、最后，将表面带有ZnO纳米锥阵列的ITO玻璃取出，用去离子水清洗数次，再用高纯氩气吹干； （2）在步骤（1）制得的ZnO纳米锥阵列表面溅射金：使用K550X溅射仪，以10mA的电流，溅射8min，得到金颗粒修饰的ZnO纳米锥，记作：Au‑NP@ZnO纳米锥，透射电镜观察证实ZnO纳米锥表面均匀地修饰了一层金颗粒； （3）制备银纳米片组装的纳米管阵列：以2.0g/L硝酸银和12g/L柠檬酸的100mL混合水溶液作为电解液，步骤（2）制得的表面带有Au‑NP@ZnO纳米锥阵列的ITO玻璃作为阴极，石墨片作为阳极，以80μA的电流电沉积20min，然后，取出ITO玻璃，用去离子水清洗数次，再用高纯氩气吹干, 制备的产物是银纳米片组装的、顶端封闭的纳米管； （4） 制备其它贵金属纳米结构单元组装的纳米管阵列：以步骤（2）制得的表面带有Au‑NP@ZnO纳米锥阵列的ITO玻璃作为阴极，石墨片作为阳极，a、以2.0g/L的H₂PtCl₆·6H₂O和8.4g/L柠檬酸的100mL混合水溶液作为电解液，在350μA的电流下，电沉积30min，得到铂纳米刺组装的纳米管阵列；b、以0.8g/L的AuCl₃·HCl·4H₂O和8g/L柠檬酸的100mL混合水溶液作为电解液，在80μA电流下，电沉积60min，得到金纳米棒组装的纳米管阵列；c、以2.0g/L的Na₂PdCl₄和9.0g/L柠檬酸的100mL混合水溶液作为电解液，在300μA的电流下，电沉积30min，得到钯纳米棱锥组装的纳米管阵列 。