1.一種分形貴金屬納米結構增強光譜襯底的制備方法,其特征在于,
包括如下步驟:
步驟S1:玻璃襯底制備;
步驟S2:銀電極制備;
步驟S3:二維銀分形結構制備;
步驟S4:三維分形貴金屬納米結構增強光譜襯底制備;
步驟S5:分形襯底表面熒光探針分子的自組裝制備;
在步驟S1中,將載玻片依次放置在丙酮、酒精溶液中超聲清洗各3~8分鐘,然后用大量去離子水清洗,再放置在10-4mol/L的二氯化錫溶液中浸泡5~7個小時,取出氮氣吹干待用;
在步驟S2中,將純度為99.99%的銀箔切割成長為2cm、寬2cm、厚0.1cm,并利用砂紙將端面拋光處理,除去氧化層,然后將拋光后的銀箔放置在丙酮、酒精溶液中超聲清洗各3~8分鐘,然后用大量去離子水清洗,氮氣吹干待用;
在步驟S3中,用步驟S1處理干凈的載玻片夾住步驟S2制備好的兩片銀箔,分別充當陰極和陽極,電極中央空白區域填充去離子水,銀箔連接恒流電源并通電,電流大小控制在100~200UA,通過實時監測納米結構的形貌,通電時間約為10~30min,此時,在去離子水填充區域,形成淡灰色枝狀結構,然后斷電,放置晾干待用,制備得到二維分形納米結構光譜傳感襯底;
在步驟S4中,使用步驟S3制備得到的銀分形納米結構襯底放置于對巰基苯胺乙醇溶液中,濃度為10-3mol/L,避光靜置2~4hours;取出依次大量酒精、去離子水沖洗,制備得到具有對巰基苯胺單分子層組裝的二維分形銀納米結構襯底;將上述制備得到的銀分形納米結構襯底放置于貴金屬納米膠體溶液中,避光靜置30~180min;取出后用大量去離子水沖洗,氮氣吹干;制備得到經過金、銀納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底;
在步驟S5中,將步驟S3、步驟S4制備的分形襯底放置于羅丹明6G探針分子或熒光探針分子溶液中,靜置15~30min,取出后用大量去離子水沖洗,氮氣吹干,分別制備得到具有對巰基苯胺單分子層組裝的二維分形銀納米結構襯底和經過金、銀納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述貴金屬納米膠體溶液為金納米顆粒溶液,銀納米顆粒溶液中的一種。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:在步驟S3中,所述具有對巰基苯胺單分子層組裝的二維分形銀納米結構襯底的制備方法如下:利用恒流電源控制輸出電流強度,電流大小控制在100~200UA,通過實時監測納米結構的形貌,通電時間約為5~20min,在去離子水填充區域,形成淡灰色枝狀結構,即可斷電,放置晾干待用,制備得到二維分形納米結構光譜傳感襯底;使用步驟S3制備得到的銀分形納米結構襯底放置于對巰基苯胺乙醇溶液中,濃度為10-3mol/L,避光靜置2~4hours;取出依次大量酒精、去離子水沖洗,制備得到具有對巰基苯胺單分子層組裝的二維分形銀納米結構襯底。
4.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于:在步驟S3中,所述經過金、銀納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底制備方法如下:利用恒流電源控制輸出電流強度,電流大小控制在100~200UA,通過實時監測納米結構的形貌,通電時間約為5~20min,在去離子水填充區域,形成淡灰色枝狀結構,即可斷電,放置晾干待用,制備得到二維分形納米結構光譜傳感襯底;使用步驟S3制備得到的銀分形納米結構襯底放置于金納米顆粒溶液或銀納米顆粒溶液中,避光靜置30~180min;取出后用大量去離子水沖洗,氮氣吹干;制備得到經過金、銀納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底。
5.根據權利要求3所述的方法,其特征在于:在步驟S3中,利用恒流電源控制輸出電流強度,電流大小控制在100UA,通過實時監測納米結構的形貌,通電時間約為20min,在去離子水填充區域,形成淡灰色枝狀結構,即可斷電,放置晾干待用,制備得到分形維數D=1.53的二維分形納米結構光譜傳感襯底;使用步驟S3制備得到的銀分形納米結構襯底放置于PATP乙醇溶液,濃度為10-3mol/L,避光靜置3hours;取出依次大量酒精、去離子水沖洗,制備得到具有對巰基苯胺單分子層組裝的二維分形銀納米結構襯底。
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于:使用步驟4制備得到的銀分形納米結構襯底放置于銀納米顆粒溶液中,避光靜置120min;取出后用大量去離子水沖洗,氮氣吹干;制備得到銀納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底,分形維數D=2.47;使用步驟4制備得到的銀分形納米結構襯底放置于金納米膠體金納米顆粒溶液中,避光靜置150min;取出后用大量去離子水沖洗,氮氣吹干;制備得到金納米顆粒修飾后的三維分形納米結構襯底,分形維數D=2.35。