包覆金膜的硅納米錐陣列及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種納米錐陣列及制備方法和用途，尤其是一種包覆金膜的娃納米錐 陣列及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002] 分子結構式為
的鹽酸克倫特羅，俗稱瘦肉精。若在人工飼養動物的 過程中使用鹽酸克倫特羅，雖可減少動物脂肪的形成，提高瘦肉的轉化效率，卻會造成鹽酸 克倫特羅分子長期殘留于動物體內。如果人們食用了含有鹽酸克倫特羅的肉后，則會出現 頭暈、屯、惇、手指發麻等中毒癥狀。目前，檢測鹽酸克倫特羅的常用方法有氣相色譜-質譜 連用法、高效液相色譜法、霉標記免疫吸附測定法、毛細管電泳法等，然其都存在著檢測極 限高、操作復雜、容易錯報、誤報等缺陷。
[0003] 近年來，納米技術得到了長足的發展，人們研發出的不同物質的眾多的納米材料 已在磁記錄、傳感器等方面取得了廣泛的應用，如題為"基于直接膠體晶體刻蝕技術的高度 有序納米娃陣列的尺寸及形貌控制"，《物理學報》第56卷第7期第4242~5頁，2007年7 月的文章。該文中提及的產物為二維有序娃納米柱陣列；其制備方法首先通過自組裝法在 娃表面制作單層聚苯乙締（P巧膠體球的二維有序陣列，再使用氧等離子體刻蝕此二維有 序陣列，得到不同尺寸的PS膠體小球的有序單層陣列，接著，W四氣化碳為氣源對該有序 單層陣列進行刻蝕后，高溫退火去除膠體球，得到產物。但是，無論是產物，還是其制備方 法，都存在著不足之處，首先，產物不能用于檢測鹽酸克倫特羅；其次，制備方法較繁瑣，且 不能獲得用于檢測鹽酸克倫特羅的產物。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題為克服現有技術中的不足之處，提供一種結構合理，用 于檢測痕量鹽酸克倫特羅的包覆金膜的娃納米錐陣列。 陽〇化]本發明要解決的另一個技術問題為提供一種上述包覆金膜的娃納米錐陣列的制 備方法。
[0006] 本發明要解決的又一個技術問題為提供一種上述包覆金膜的娃納米錐陣列的用 途。
[0007] 為解決本發明的技術問題，所采用的技術方案為：包覆金膜的娃納米錐陣列包括 置于娃襯底上的二維有序納米娃陣列，特別是，
[0008] 所述二維有序納米娃陣列為娃納米錐有序陣列，所述娃納米錐有序陣列的表面覆 有金膜；
[0009] 所述組成娃納米錐有序陣列的娃納米錐的錐底直徑為180~220nm、錐高為450~ 550nm、錐周期為250~350nm;
[0010] 所述金膜的厚度為15~25nm。
[0011] 作為包覆金膜的娃納米錐陣列的進一步改進：
[0012] 優選地，娃襯底為其晶面為（100)的單晶娃片。
[0013] 為解決本發明的另一個技術問題，所采用的另一個技術方案為：上述包覆金膜的 娃納米錐陣列的制備方法包括單層膠體晶體模板的制作，特別是完成步驟如下：
[0014] 步驟1，先通過氣-液界面自組裝技術將球直徑為250~350nm的聚苯乙締膠體球 于娃襯底上合成單層膠體晶體模板，再將其上合成有單層膠體晶體模板的娃襯底置于流量 為30~40cmVmin、壓力為3~3. 4Pa的六氣化硫氣氛中等離子體刻蝕3~4min，得到其 上置有娃納米錐有序陣列的娃襯底；
[0015] 步驟2,使用離子束瓣射沉積技術或熱蒸發沉積技術，于其上置有娃納米錐有序陣 列的娃襯底上沉積金膜，制得包覆金膜的娃納米錐陣列。
[0016] 作為包覆金膜的娃納米錐陣列的制備方法的進一步改進：
[0017] 優選地，娃襯底為其晶面為（100)的單晶娃片。
[0018] 優選地，等離子體刻蝕的功率為180~220W。
[0019] 優選地，離子束瓣射沉積金膜時的沉積電流為18~22mA、時間為3~5min。
[0020] 為解決本發明的又一個技術問題，所采用的又一個技術方案為：上述包覆金膜的 娃納米錐陣列的用途為，
[0021] 將包覆金膜的娃納米錐陣列作為表面增強拉曼散射（S邸巧的活性基底，使用激 光拉曼光譜儀測量其上附著的鹽酸克倫特羅的含量。
[0022] 作為包覆金膜的娃納米錐陣列的用途的進一步改進：
[0023] 優選地，激光拉曼光譜儀的激發波長為532nm或785nm、輸出功率為4~6mW、積分 時間為8~12s;尤為波長為785nm的激發光屬近紅外光源，易于實現光纖的禪合，極利于 便攜化鹽酸克倫特羅的痕量檢測。
[0024] 相對于現有技術的有益效果是：
[00巧]其一，對制得的目的產物分別使用掃描電鏡和X射線衍射儀進行表征，由其結果 可知，目的產物為娃納米錐有序陣列的表面覆有金膜；其中，組成娃納米錐有序陣列的娃納 米錐的錐底直徑為180~220皿、錐高為450~550皿、錐周期為250~350皿，金膜的厚度 為15~25nm。運種由娃納米錐有序陣列和其表面覆有的金膜組裝成的目的產物，既由于娃 納米錐有序陣列為二維有序納米陣列而使其具有了納米材料的小尺寸效應，又因有序納米 錐狀金的存在而使錐尖之間產生了電磁場增強的SERS熱點，更由于娃納米錐有序陣列和 金膜的有效整合而使目的產物具有了極高的SERS活性。
[0026] 其二，將制得的目的產物作為SERS活性基底，經對鹽酸克倫特羅進行不同濃度下 的多次多批量的測試，當被測物鹽酸克倫特羅的濃度低至10Smol/L時，仍能將其有效地檢 測出來，且其檢測的一致性和重復性于目的產物上的多點和任一點都非常的好。
[0027] 其=，制備方法簡單、科學、高效。不僅制得了結構合理，用于檢測痕量鹽酸克倫特 羅的目的產物一一包覆金膜的娃納米錐陣列，還使其具有了較高的SERS活性，W及克服了 現有方法檢測鹽酸克倫特羅的檢測極限高、操作復雜、容易錯報、誤報等缺陷，更有著制作 簡單便捷的特點；進而使目的產物極易于商業化應用于檢測鹽酸克倫特羅。
【附圖說明】
[00測圖1是對制得的目的產物使用掃描電鏡（SEM)進行表征的結果之一。沈M圖像顯 示出目的產物的形貌為納米錐有序陣列。
[0029] 圖2是對制得的目的產物使用X射線衍射狂畑）儀進行表征的結果之一。XRD譜 圖證實了目的產物由娃和金構成。
[0030]圖3是對含有不同濃度鹽酸克倫特羅的目的產物使用激發波長為532nm的激光拉 曼光譜儀進行表征的結果之一。其證實了將目的產物作為SERS活性基底，可檢測出其上附 著的痕量鹽酸克倫特羅。
[0031] 圖4是對含有不同濃度鹽酸克倫特羅的目的產物使用激發波長為785nm的激光拉 曼光譜儀進行表征的結果之一。其證實了將目的產物作為SERS活性基底，可檢測出其上附 著的痕量鹽酸克倫特羅。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合附圖對本發明的優選方式作進一步詳細的描述。
[0033] 首先從市場購得或自行制得：
[0034] 晶面為（100)的單晶娃片；球直徑為250~350nm的聚苯乙締膠體球。 陽03引接著，
[0036] 實施例1
[0037] 制備的具體步驟為：
[0038] 步驟1，先通過氣-液界面自組裝技術將球直徑為250nm的聚苯乙締膠體球于娃 襯底上合成單層膠體晶體模板；其中，娃襯底為其晶面為（100)的單晶娃片。再將其上合成 有單層膠體晶體模板的娃襯底置于流量為30cmVmin、壓力為3. 4化的六氣化硫氣氛中等離 子體刻蝕3min，得到其上置有娃納米錐有序陣列的娃襯底；其中，等離子體