本發(fā)明屬于測量、測試或檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種疏水表面固相SERS基底的制備方法。

背景技術(shù)：

表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)檢測技術(shù)是一種高靈敏度的檢測方法，可以表征低濃度的被分析物的結(jié)構(gòu)特征；微流控器件則可以在流動的狀態(tài)下實時觀察生物、化學(xué)等反應(yīng)的過程，因此，具有SERS活性的微流器件對于研究生物、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)具有重要意義。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前最常用的微流器件的制備材料，制備高均勻度的PDMS基SERS基底是研發(fā)功能化的SERS活性微流器件的基礎(chǔ)。

最常見的固相SERS基底制作方法是將制備好的金屬納米顆粒膠體均勻沉積在基底上。然而，PDMS具有強(qiáng)疏水性，很難在其上均勻沉積金屬納米顆粒。通常的方法是先對PDMS進(jìn)行表面改性，再嫁接某些特定的基團(tuán)或高分子層(如修飾APTMS或PDDA等)，使其表面帶正電，通過吸附金屬納米膠體中帶負(fù)電的配體，最終將金屬納米顆粒沉積至PDMS表面。

由此可見，目前在疏水性的PDMS表面制作SERS基底存在以下問題：1.步驟繁瑣，降低了制備高均勻度SERS基底的可靠性，導(dǎo)致均勻度難以保障；2.周期長，成本高，需使用氧等離子清洗機(jī)等大型設(shè)備；3.對制作環(huán)境的潔凈度要求高，需在超凈間進(jìn)行表面親水性改性；4.由于金屬納米顆粒間的斥力，基底上吸附的顆粒間距較大。

因此，需要發(fā)展一種在PDMS上制作單層致密SERS基底的簡單易行、可靠性高的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：在疏水材料(PDMS)表面不經(jīng)表面修飾直接自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，獲得SERS活性好、重復(fù)性高的SERS基底。

技術(shù)方案：提供一種無需表面修飾的PDMS基SERS基底制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒；

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜；

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底。

優(yōu)選的，所述步驟1進(jìn)一步包括：

步驟11、制備0.2-2mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備0.3-1.5mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.7-12，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.125-1.5的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為3.5-7.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱0.5-2小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為1500-5000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為1-8次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

優(yōu)選的，所述步驟2進(jìn)一步包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為0.5-2；

步驟22、以0.01-2ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

優(yōu)選的，所述步驟3進(jìn)一步包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，0.5-5分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基底制備方法，包括：

在水油兩相界面生成單層金屬納米顆粒薄膜；揮發(fā)上層油相溶劑；將未經(jīng)處理的PDMS輕置于薄膜表面，金屬納米顆粒薄膜自動地轉(zhuǎn)移至PDMS上，形成SERS基底。

優(yōu)選的，在水油兩相界面生成單層金屬納米顆粒薄膜的過程具體包括如下步驟：

在潔凈的玻璃容器中先注入制備好的濃縮的均勻金屬溶膠，再注入密度小于水的油相溶劑，靜置；以預(yù)定速度勻速向水油界面水相處注入親水配體取代劑，金屬納米顆粒自發(fā)在水油界面析出，形成單層金屬納米顆粒薄膜。

優(yōu)選的，所述的油相溶劑包括甲苯、乙酸乙酯和正己烷。金屬納米顆粒包括金納米顆粒和銀納米顆粒。所述親水配體取代劑包括醇類、濃硝酸銀鹽溶液、丙酮和蛋白質(zhì)溶液。

采用上述任一實施例的制備方法獲得的PDMS基SERS基底。

工作原理：申請人經(jīng)過深入而富有創(chuàng)造性的研究發(fā)現(xiàn)生長于水油界面極大地降低了金屬納米顆粒薄膜的電位，與PDMS表面可以通過強(qiáng)的靜電作用產(chǎn)生緊密吸附，從而無需對PDMS進(jìn)行任何表面修飾即可在其上沉積單層致密的金屬納米顆粒薄膜，從而形成均勻的和高增強(qiáng)的SERS基底。

有益效果：本發(fā)明所述的制備方法可以在未經(jīng)任何表面修飾的PDMS上制備出致密的單層金屬納米顆粒薄膜，方法簡便易行；并且本方法制作的金屬納米顆粒薄膜致密柔韌，與PDMS結(jié)合緊密，具有極高的SERS增強(qiáng)性和均勻性。本方法省略了對PDMS進(jìn)行親水化處理以及后續(xù)的特定基團(tuán)的修飾，極大地簡化了制作流程，提高了制作的可靠性，并且無需在超凈間實施，降低了對制作環(huán)境的要求；本方法制備的金屬納米顆粒薄膜系自發(fā)形成，金屬納米顆粒間距極小，因而SERS增強(qiáng)效果和均勻性極高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

圖2a和圖2b為實施例八制得的PDMS基SERS基底的形貌圖。

圖3為制得的SERS基底上任意20點檢測的R6G的SERS譜。

圖4為R6G的1510cm^-1特征峰的均勻性表征。

圖5為實例九制得的PDMS基SERS基底的形貌圖。

圖6為實例十制得的PDMS基SERS基底的形貌圖。

具體實施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的步驟繁瑣，重復(fù)性低，對制作環(huán)境的潔凈度要求高，以及金屬納米顆粒間距較大等問題，申請人提出了如下方案：

本發(fā)明的無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：制備均勻金屬溶膠顆粒；在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜；將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底。

其中，所述步驟1具體包括：

步驟11、制備0.2-2mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備0.3-1.5mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.7-12，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.125-1.5的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為3.5-7.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱0.5-2小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為1500-5000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為1-8次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

所述步驟2具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為0.5-2；

步驟22、以0.01-2ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

所述步驟3具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，0.5-5分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例1

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備1.6mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備1.4mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至12，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.13的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為3.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱0.5小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為5000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為6次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為2；

步驟22、以0.01ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，5分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例2

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基底制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備0.6mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備1mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至11.0，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為1.25的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為4.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱1小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為4000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為3次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為1.2；

步驟22、以0.5ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，4分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例3

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備0.3mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備0.4mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至10.0，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.8的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為5.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱1.5小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為3000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為5次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為4；

步驟22、以1ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，3分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例4

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備1.9mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備0.4mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.7，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.15的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為6.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱2小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為2500轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為8次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為0.6；

步驟22、以1.2ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，2分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例5

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備0.2mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備0.3mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至11.0，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.6的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為7.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱1.5小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為2000轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為6次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為1.5；

步驟22、以2ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，1分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例6

一種無需表面修飾的PDMS基SERS基地制備方法，包括如下步驟：

步驟1、制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括：

步驟11、制備0.8mol/L的硝酸銀溶液，置于沸水中預(yù)熱；制備1.1mol/L的檸檬酸鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值至11.0，置于沸水中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)中進(jìn)行超聲處理；按照硝酸銀與檸檬酸鈉的摩爾比為0.65的比例量取硝酸銀溶液，并將硝酸銀溶液注入檸檬酸鈉溶液中，待混合液成乳白色后，得到種子溶液；

步驟12、制備pH為4.5的水溶液，并將該水溶液置于油浴中加入煮沸，冷凝回流；將步驟11得到的種子溶液注入該水溶液中，繼續(xù)加熱1.5小時，獲得銀納米顆粒溶液；

步驟13、對步驟12獲得的銀納米顆粒溶液進(jìn)行離心，離心速率為1500轉(zhuǎn)/分鐘；離心次數(shù)為5次；得到65×(1±0.07)nm的球形銀納米顆粒溶液。

步驟2、在水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，具體包括：

步驟21、用食人魚溶液處理反應(yīng)容器，向該反應(yīng)容器中注入步驟13獲得的球形銀納米顆粒溶液，再向該反應(yīng)容器內(nèi)注入油相溶液，靜置，油相溶液與球形銀納米顆粒溶液的體積比為0.6；

步驟22、以1.0ml/min的速度勻速向水油界面的水相一側(cè)注入一定量的親水配體取代劑，銀納米顆粒在水油界面析出。

步驟3、將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，具體包括：

步驟31、移除上層油相溶液，球形銀納米顆粒溶液的表面形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

步驟32、將PDMS基片輕置于銀納米顆粒薄膜上，0.5分鐘，銀膜轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜；

步驟33、將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出、水洗，并用氮氣吹干。

實施例7：本發(fā)明優(yōu)選的無需表面修飾的PDMS基單層SERS基底制作方法包括以下三步：

第一步：制備均勻金屬溶膠顆粒，具體包括以下步驟：

A、取0.5418g檸檬酸鈉溶于4ml的水中，調(diào)節(jié)其pH值為11，將其置于沸水之中預(yù)熱，并放在超聲機(jī)里面超聲；取0.051g的硝酸銀溶于1ml的水中，將其置于沸水中預(yù)熱；將制得的硝酸銀水溶液注入pH值為11的檸檬酸鈉溶液中，待溶液呈乳白色后，獲得種子溶液；

B、取295ml的水置于三口圓底燒瓶中，調(diào)節(jié)其pH值為4.5，油浴加熱煮沸，冷凝回流；將步驟A中得到的種子溶液快速注入pH值為4.5的水溶液中，繼續(xù)保持加熱攪拌1.5h后，攪拌中自然冷卻，完成銀納米顆粒制備；

C、對制得的銀納米顆粒進(jìn)行多次離心，離心速度2500轉(zhuǎn)/分鐘，提取沉降在離心管底部的銀納米顆粒，經(jīng)6次離心后，獲得65nm左右、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為7％的球形銀納米顆粒。

第二步：水油界面自組裝單層致密的金屬納米顆粒薄膜，如附圖1所示，具體包括

如下步驟：

A)準(zhǔn)備10ml的用食人魚溶液處理過的燒杯一只，首先向其中注入2ml第一步中制得的銀膠溶液作為溶液A，再注入2ml油相溶液B，靜置；

B)用注射泵以1ml/min的速度勻速向水油界面(水相一側(cè))注入一定量的溶液C，界面劇烈擾動，銀納米顆粒不斷在水油界面析出，直至界面被金屬膜完全覆蓋。

第三步：將金屬納米顆粒薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)表面處理的PDMS表面并形成致密均勻的SERS基底，包括如下步驟：

A)移除上層溶液B，直至完全揮發(fā)，水面上形成致密柔韌的帶有金屬光澤的銀納米顆粒單層薄膜；

B)將PDMS基片輕置于致密的銀納米顆粒薄膜上，半分鐘左右，銀膜自發(fā)地完全轉(zhuǎn)移至PDMS基片上，在PDMS表面緊密結(jié)合單層銀納米顆粒薄膜，如附圖2所示；

C)將鍍有金屬納米顆粒薄膜的PDMS取出水洗，氮氣吹干，則PDMS基單層SERS基底制備完成；

D)SERS活性檢測：將制得的SERS基底浸泡在1.0×10^-6M R6G溶液中3h，取出，經(jīng)去離子水沖洗，氮氣吹干后任選20點進(jìn)行SERS檢測。

實例8：

取方案中第一步制備的銀膠進(jìn)行離心濃縮，使得濃縮溶液的消光譜峰強(qiáng)為1。取濃縮的銀膠溶液2ml置于10ml的用食人魚溶液處理過的燒杯中，加入2ml的甲苯溶液，靜置分層。用注射泵以1ml/min的速度勻速向水/甲苯界面(水相一側(cè))注入一定量乙醇溶液，銀納米顆粒不斷地析出被界面捕獲，直至析出的顆粒鋪滿燒杯口徑停止注入乙醇。隨著甲苯的揮發(fā)，析出的銀顆粒收縮成一張致密的銀膜，銀膜的TEM如附圖2(a)所示。將銀膜轉(zhuǎn)移到PDMS表面上形成的SERS基底的形貌如附圖2(b)所示。將制得的SERS基底浸泡在1.0×10^-6M R6G溶液中3h，取出，經(jīng)去離子水沖洗，氮氣吹干后任選20點進(jìn)行SERS檢測，SERS譜示于附圖3中，增強(qiáng)因子為1.7×10⁷；以1510cm^-1峰分析該SERS基底的均勻性，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為RSD＝7.2％，如附圖4所示。

實例9：

取方案中第一步制備的銀膠進(jìn)行離心濃縮，使得濃縮溶液的消光譜峰強(qiáng)為1。取濃縮的銀膠溶液2ml置于10ml的用食人魚溶液處理過的燒杯中，加入2ml的正己烷溶液，靜置分層。用注射泵以1ml/min的速度勻速向水/正己烷界面(水相一側(cè))注入一定量乙醇溶液，銀納米顆粒不斷地析出被界面捕獲，直至析出的顆粒鋪滿燒杯口徑停止注入乙醇。隨著正己烷的揮發(fā)，析出的銀顆粒收縮成一張銀膜，將銀膜轉(zhuǎn)移到PDMS表面上形成的SERS基底的形貌。如圖5所示。

實例10：

取方案中第一步制備的銀膠進(jìn)行離心濃縮，使得濃縮溶液的消光譜峰強(qiáng)為1。取濃縮的銀膠溶液2ml置于10ml的用食人魚溶液處理過的燒杯中，加入2ml的甲苯溶液，靜置分層。用注射泵以1ml/min的速度勻速向水/甲苯界面(水相一側(cè))注入一定量濃硝酸銀鹽溶液，銀納米顆粒不斷地析出被界面捕獲，直至析出的顆粒鋪滿燒杯口徑停止注入濃硝酸銀鹽溶液。隨著甲苯的揮發(fā)，析出的銀顆粒收縮成一張銀膜，將銀膜轉(zhuǎn)移到PDMS表面上形成的SERS基底的形貌如附圖6所示。

由上述實施例可知，該方案可在未經(jīng)任何表面處理的PDMS上沉積單層金屬納米顆粒薄膜，形成均勻的SERS基底。該方法簡單易行，SERS增強(qiáng)效果好，并且通過選擇不同的溶液組，可以得到不同致密度的SERS基底。

實施例11

該實施例中的其他步驟與上述實施例類似，重點在于：

取方案中第一步制備的銀膠進(jìn)行離心濃縮，使得濃縮溶液的消光譜峰強(qiáng)為0.6-0.7。取濃縮的銀膠溶液2ml置于10ml的用食人魚溶液處理過的燒杯中，加入2ml的正己烷溶液，靜置分層。用注射泵以1ml/min的速度勻速向水/正己烷界面(水相一側(cè))注入1-1.5ml的乙醇溶液，銀納米顆粒不斷地析出被界面捕獲，直至析出的顆粒鋪滿燒杯口徑停止注入乙醇。隨著正己烷的揮發(fā)，析出的銀顆粒收縮成一張銀膜，將銀膜轉(zhuǎn)移到PDMS表面上形成的SERS基底的形貌。

在實驗中發(fā)現(xiàn)，銀膠消光譜強(qiáng)度從0.15變化到0.9，成的銀膜越來越大，由于容器口徑限制，銀膜越來越密，消光譜強(qiáng)度超過0.7甚至出現(xiàn)多層顆粒，所以最佳銀膠消光譜強(qiáng)度應(yīng)該在0.6-0.7附近。

銀膠濃度為0.65時，乙醇注入量分別為0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5ml，銀膜先增大后減少，在1-1.5ml的乙醇注入量時銀膜最大。

銀膠濃度為0.65，采用不同的速度(0.05,0.25,0.5,1,1.5,1.75,2ml/min)向水相中注入相同量(1.5ml)的乙醇，小速度容易多層，大速度容易銀膜破裂，所以速度控制在1ml/min。

總之，本發(fā)明公開了一種無需表面修飾的PDMS基單層SERS基底制備方法，包括在水油兩相界面處生成單層金屬納米薄膜和將該薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)任何表面處理的PDMS上，形成PDMS基單層SERS基底。其中水油兩相界面處生成單層金屬納米薄膜的具體步驟為：依次在容器中加入濃縮的金屬溶膠和密度小于水的油相溶劑，再在兩相界面近水相處注入親水配體取代劑，則金屬納米顆粒自發(fā)在水油界面處析出形成薄膜；將生成的金屬納米薄膜轉(zhuǎn)移至未經(jīng)任何表面處理的PDMS上，形成PDMS基單層SERS基底，具體包括靜置揮發(fā)全部油相溶劑，再將未經(jīng)任何處理的PDMS輕置于生成的金屬納米顆粒薄膜上，則該薄膜自發(fā)地轉(zhuǎn)移至PDMS上，形成PDMS基單層SERS基底。本發(fā)明極大地簡化了制備PDMS基SERS基底的制作流程，降低了制備環(huán)境要求，并且制備的SERS基底金屬納米顆粒間距極小，均勻性很高，兼?zhèn)涓叩腟ERS增強(qiáng)性和可重復(fù)性。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾種實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的幾種選擇，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。