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原文传递基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底及其制备方法和应用

专利名称：	基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底及其制备方法和应用
摘要：	本发明属于柔性电子薄膜技术领域，尤其涉及基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底及其制备方法和应用。所述SERS基底包括：柔性薄膜基材、光固化树脂层、凹槽、金属薄膜层和纳米颗粒，其中：所述光固化树脂层设置在柔性薄膜基材的表面上，所述凹槽呈阵列式分布在光固化树脂层上且与光固化树脂层一体化成型，所述金属薄膜层覆盖在光固化树脂层和凹槽表面，所述纳米颗粒有序填充在凹槽之中。本发明将光固化树脂层和凹槽进行了金属化，并通过纳米结构和有序纳米颗粒的协同作用实现拉曼信号增强，具有精度高、灵敏度高、稳定性好、信号重现性强等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东大学
发明人：	张成鹏;姜兆亮;刘文平;马嵩华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910380665.2
公开号：	CN110220881A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	郑平
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	250061 山东省济南市历下区经十路17923号
主权项：	1.一种基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，包括：柔性薄膜基材、光固化树脂层、凹槽、金属薄膜层和纳米颗粒，其中：所述光固化树脂层设置在柔性薄膜基材的表面上，所述凹槽呈阵列式分布在光固化树脂层上且与光固化树脂层一体化成型，所述金属薄膜层覆盖在光固化树脂层和凹槽表面，所述纳米颗粒有序填充在凹槽之中。 2.如权利要求1所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，所述柔性薄膜基材包括：聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。 3.如权利要求1所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，所述金属薄膜层和纳米颗粒由具有拉曼信号增强功能的材料制成，优选为金、银、铜、铂中任意一种或多种。 4.如权利要求1所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，所述凹槽的形状包括：圆柱形结构、长方体结构、正方体结构、棱柱形结构中的任意一种或多种；优选地，所述凹槽组成的阵列形状包括：矩形阵列、正方形阵列、六边形阵列、圆形阵列、菱形阵列或三角形阵列。 5.如权利要求1-4任一项所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，所述金属薄膜层的厚度为3nm-100nm；优选地，所述纳米颗粒的直径为1nm-200nm。 6.如权利要求1-4任一项所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于：所述凹槽的直径或边长大于纳米颗粒直径且小于纳米颗粒直径的1.4倍。 7.如权利要求1-4任一项所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底，其特征在于，所述凹槽的深度为1.5nm-500nm；优选地，所述凹槽之间的间距为5nm-1000nm。 8.基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)在柔性薄膜基材表面涂布光固化树脂材料，形成光固化树脂层，通过卷对卷紫外固化工艺，对光固化树脂层上进行压印得，得到与光固化树脂层一体化成型的凹槽，所述凹槽呈阵列式分布在光固化树脂层上； (2)采用蒸发镀膜技术在光固化树脂层和凹槽表面沉积一层金属薄膜层； (3)将纳米颗粒填充凹槽之间的间隙中，使纳米颗粒有序分布在凹槽之间，即得。 9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述卷对卷紫外固化工艺中，压印速度为0.5-60m/min，挤压力为1-9kg/cm2，模具温度为10-100℃；优选地，所述蒸发镀膜工艺中，真空度为1×10-5-4×10-5Pa；优选地，所述纳米颗粒的填充采用刮涂工艺，可选为：将纳米颗粒溶液刮涂到凹槽之间的间隙中，然后用酒精擦拭掉表面多余的纳米颗粒溶液，即可；优选地，所述刮涂的速度为0.1-100mm/s。 10.如权利要求1-7任一项所述的基于纳米结构和有序纳米颗粒的柔性SERS基底在电子设备中的应用和/或如权利要求8或9所述的制备方法在制备柔性电子材料中的应用。
所属类别：	发明专利