[发明专利]一种拉曼基底的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种基于棒状上转换材料(UC)与Au@Ag纳米材料结合作为拉曼增强基底的制备方法及应用。其原理是利用上转换能够吸收近红外光发射出可见光的这一特性，即将近红外光转变成Au@Ag纳米粒子局部等离子共振频率处的可见光，提高Au@Ag纳米粒子局部等离子共振频率进而增强拉曼信号强度。这种增强基底的制备方法具体包括棒状的上转换材料(UC)的制备，上转换材料表面修饰二氧化硅(UC@SiO2)的制备，Au@Ag纳米粒子的制备，UC@SiO2与Au@Ag纳米粒子的组装(UC@SiO2@Au@Ag)。本基底最大的优势即在在相同条件下，本基底比不加上转换的基底增强效果好，信号强度约增加了11倍。本发明提供了一种UC@SiO2@Au@Ag作为基底的拉曼光谱检测方法，与传统的拉曼基底相比有非常好的增强效果，此基底具有十分广阔的应用前景。

主权项

一种拉曼基底的制备方法，其特征在于，包括棒状的上转换材料的制备，上转换材料表面修饰二氧化硅的制备，Au@Ag纳米粒子的制备，UC@SiO2与Au@Ag纳米粒子的组装，具体步骤如下：(1)棒状上转换材料的制备：称取0.7g氢氧化钠与8mL油酸剧烈搅拌，加入8mL乙醇，室温搅拌，形成白色粘稠状溶液；加入5mL水继续搅拌，溶液开始澄清，同时加入0.303g溶于3ml水的氟化钠，搅拌至均质；之后加入浓度均是0.5mol/L的硝酸钇1.56mL、硝酸镱400μL、硝酸铒40μL，搅拌20min，均质后转移至反应釜中，230℃高温反应12h；冷却至室温，4000rpm离心5min，产物用无水乙醇多次洗涤，放入真空干燥箱内60℃干燥12h；(2)上转换材料表面修饰二氧化硅的制备：50mg的步骤(1)制备的上转换材料分散在80mL的乙醇和20mL的去离子水中，超声30min，加入2mL 28％氨水后，逐滴加入40μL的四乙氧基硅烷，搅拌下反应8h；加入200μL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷继续反应1h，在上转换材料表面修饰了氨基；用乙醇和超纯水离心洗涤3次，60℃真空干燥；(3)Au@Ag纳米材料的制备：首先制备粒径10nm的纳米金，方法为：取1mL浓度为1％的氯金酸溶液加入到99mL超纯水中，加热煮沸，之后快速加入2.25mL的1％的柠檬酸三钠溶液，溶液变成酒红色，再继续加热30min；得到的纳米金降温至室温后放置4℃冰箱，备用；取0.1mol/L的抗坏血酸0.4mL加入到2mL上述制备好的纳米金中，室温搅拌5min，逐滴加入1mol/L硝酸银溶液1.2mL，搅拌1h，溶液由酒红色变为橙色，10000rpm离心15min；得到的产物悬浮于10mL去离子水中，4℃冰箱储存备用；(4)UC@SiO2与Au@Ag纳米粒子的组装：称取10mg步骤(2)制备的修饰二氧化硅的上转换材料分散于10ml水中，取100μLAu@Ag纳米粒子快速注入1mL上述上转换材料中，超声5min，慢慢振摇12h，7000rpm离心10min，去离子水洗涤。