[发明专利]一种定量检测水样汞离子浓度的SERS传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种定量检测实际水样汞离子浓度的SERS传感器及其制备方法，将DNA技术与SERS技术相结合，首先采用氟化氢辅助刻蚀方法制备硅纳米线阵列，然后金纳米粒子原位生长制备金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列，最后构建出金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列的SERS传感器；本发明的SERS传感器可在室温下完成整个反应过程，达到快速检测汞离子的目的，对汞离子的检测限为1pM，且具有很好的特异性、重现性、重复使用性，检测过程方便，可用于汞离子的实际水样的检测。

主权项

一种定量检测水样汞离子浓度的SERS传感器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：（a）氟化氢辅助刻蚀制备硅纳米线阵列（1）首先将硅晶片依次用去离子水、丙酮、去离子水进行超声清洗，再放入浓硫酸和过氧化氢混合溶液进一步清洗，然后再用去离子水清洗，得到干净的硅晶片；（2）将步骤（1）清洗干净的硅晶片置入氟化氢溶液中进行振荡反应，得到表面覆盖大量硅‑氢键的硅晶片；（3）将步骤（2）得到的硅晶片放入硝酸银和氟化氢的混合溶液中振荡反应，得到表面均匀的原位生长一层银纳米粒子的硅晶片；（4）将步骤（3）得到的银纳米粒子修饰的硅晶片放入过氧化氢和氟化氢的混合溶液中振荡反应，得到银纳米粒子沉积的硅纳米线阵列；（5）将步骤（4）得到的银纳米粒子沉积的硅纳米线阵列放入硝酸溶液中反应，除去表面的银纳米粒子，得到硅纳米线阵列；（b）金纳米粒子原位生长制备金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列（1）将步骤（a）制备好的硅纳米线阵列浸入氟化氢溶液中反应，在硅纳米线阵列表面形成了大量的Si‑H键；（2）将步骤（1）得到的硅纳米线阵列放入氯金酸溶液中反应，将其取出，去离子水洗涤后吹干，得到金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列；（c）金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列的SERS传感器构建（1）将步骤（b）制备好的金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列置于反应器皿中，加入富含胸腺嘧啶碱基的单链DNA溶液并浸没；（2）将反应器皿置于恒温振荡仪中搅拌反应，使富含胸腺嘧啶碱基的单链DNA共价连接到金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列上；（3）向步骤（2）的溶液中分次加入盐溶液，使盐溶液最终浓度为0.001~10M，过夜老化；（4）将材料取出，去离子水洗涤后吹干，得到金纳米粒子修饰的硅纳米线阵列的SERS传感器。