CN111175274B - Pdms薄膜在sers高灵敏度检测中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种分析检测技术，具体是PDMS薄膜在SERS高灵敏度检测中的应用，所述PDMS薄膜表面粗糙度在0.22nm以下；所述PDMS薄膜由聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子构成，所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子嫁接在一用于承载待测物的基底上，PDMS薄膜富集分散在溶剂中的待测物，提高SERS检测灵敏度。在PDMS膜富集的基础上，选用单个有机金属框架包覆的单根金纳米棒核壳结构作为SERS增强颗粒，利用有机金属框架隔离SERS热点，从而提高了SERS定量检测能力，而损失的SERS灵敏度可以通过PDMS膜的富集功能而得到补偿。另外，利用ZIF‑8的孔隙结构可以对复杂环境下的不同尺寸的分析物进行筛选，从而实现SERS的选择性检测。

Description

PDMS薄膜在SERS高灵敏度检测中的应用

技术领域

本发明涉及激光拉曼检测技术领域，特别涉及PDMS薄膜在SERS高灵敏度检测中的应用。

背景技术

表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)是一种较新的检测技术，于上世纪六十年代被发现(Chem.Phys.Lett.1974,26,163-166)。它是利用激光辐射下在贵金属(通常是金或者银)纳米结构间隙(<10纳米)内产生局域超强电磁场(“热点”)来增强位于此间隙内分子拉曼信号的技术。SERS检测技术因其单分子水平检测，特异性指纹识别，以及对水不敏感等优势，在痕量检测领域(如生态环境、食品安全、毒品管控、国防军事等)中有着广泛的应用(Chem.Rev.2008,108,462-493)。为了使SERS技术能够达到痕量检测水平，除了研发高性能的SERS衬底，还需要思考如何将有限的待检测分子输送到SERS衬底的“热点”位置。前期研究表明，约1％的位于“热点”位置的分子贡献了70％以上的SERS信号(Science 1997,275,1102-1106)，这突出了将待检测分子输送到“热点”位置的重要性。

目前，通过将SERS衬底进行超疏水表面处理能够在一定程度上实现对水溶液中待测物分子的富集(Nature Photon.2011,5,682-687)。但是，超疏水表面处理一般需要在SERS衬底上修饰上一层分子膜，从而阻碍了待检测分子靠近“热点”区域，削弱SERS检测的灵敏度。值得注意的是，有机溶剂(酒精)中的痕量检测在各个领域中也至关重要。虽然，杨等人发展了SLIPS检测平台(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2016,113,268-273)，实现了对水溶液以及有机溶剂中的超灵敏检测，但SLIPS制作过程的润滑油对富集的溶液有很大的影响。因此，需要构建具有高富集效率、特别适用于常规有机溶剂、不依赖待检测分子类型的富集-SERS检测平台。

另外，SERS检测一直存在定量(重复性)与灵敏度难以兼得的矛盾，限制了SERS技术在准确测定分析物的领域中的应用潜力。处于不同位点上的不同分析物分子的SERS贡献差异很大，这是导致SERS技术定量能力差的内在原因(J.Am.Chem.Soc.2015,137,13698-13705)。另外，通过改善SERS衬底的结构均匀性也不能从根本上解决不同分析物分子的不同SERS贡献。因为即使在同一个SERS热点内，电磁场从最敏感位点到周围空间也会不可避免地急剧下降(Nature 2011,469,385)。降低不同分析物分子极大差异的SERS贡献的一个可行方法是，减小单个SERS热点内以及不同SERS热点之间的电磁场差异，也就是将纳米颗粒隔离开。然而，被隔离开的纳米颗粒之间就没有纳米级的间隙(也就是“热点”)，这必然会导致SERS灵敏度的下降。另外在实际应用中(尤其对生物样品)，需要满足对分析物的选择性探测。因此，亟需开发新的概念来构建一个既具有高灵敏度，又有强大定量能力以及选择性的SERS检测平台。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供PDMS薄膜在SERS高灵敏度检测中的应用，所述PDMS薄膜表面粗糙度在0.22nm以下；所述PDMS薄膜由聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子构成，所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子嫁接在一基底上。水溶液以及常见的有机溶剂在PDMS膜上具有很好的滑动性，因此在溶剂蒸发过程中可以从水溶液或有机溶液中富集分析物分子，从而实现SERS高灵敏检测。

上述应用包括：应用于罗丹明6G分子溶液的SERS高灵敏度检测，这种PDMS薄膜(富集平台)可以对水溶液和有机溶剂中的罗丹明6G分子进行高效率浓缩。并且，该富集平台可以重复使用。仅靠富集的作用，对对硝基偶氮苯分子的检测限可以低至1×10^-6M。

本发明的另一个目的是提供PDMS薄膜在SERS高灵敏度定量检测中的应用，该应用是巧妙地利用PDMS富集表面和金属有机框架(ZIF-8)隔离SERS增强材料(金纳米棒)相结合,利用金属有机框架壳层隔离SERS热点从而提高SERS的定量检测能力，而损失的SERS灵敏度可以通过PDMS膜的富集效果而得到补偿，来实现高灵敏度的定量检测。

上述应用包括：应用于4-硝基苯硫酚分子的定量检测。由于ZIF-8壳层的隔离热点的作用，相比于单纯的金纳米棒(R²＝0.9805)，金纳米棒@ZIF-8上的SERS信号更稳定(R²＝0.9957)。同时由于PDMS膜的富集作用，SERS光谱的检测限提高了3个数量级(和硅片相比)。

本发明还有一个目的是提供PDMS薄膜在SERS高灵敏度选择性检测中的应用，该应用巧妙地利用PDMS富集表面和金属有机框架(ZIF-8)隔离SERS增强材料(金纳米棒)相结合，利用ZIF-8壳层的孔隙结构，对复杂环境下不同尺寸的分析物进行高灵敏度的选择性检测。

上述应用包括：应用于混合物(4-硝基苯硫酚，1-萘硫醇，罗丹明6G)的选择性定量检测，由于PDMS膜的富集作用，对4-硝基苯硫酚的检测限低至1×10^-10M。

上述应用包括：应用于人体血液环境中4-硝基苯硫酚分子的选择性检测，探测浓度低至5×10^-8M。

在某些实施例中，所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜通过如下方法构建：将基底作亲水化处理，然后将PDMS前驱体溶液置于亲水化处理后的基底表面，在湿度为50-70％的环境下反应，用水冲洗基底表面，氮气吹干，在基底表面获得PDMS薄膜。

具体的，通过在浓硫酸的催化下，通过二甲基二甲氧基硅烷的缩聚反应而在羟基化的单晶硅片(或玻璃片)上嫁接一层PDMS分子膜。包括以下步骤：

步骤1：制备反应溶液

采用二甲基二甲氧基硅烷为原料，以异丙醇为溶剂，浓硫酸为催化剂。具体步骤是：往菌种瓶中依次加入体积比为13：1:0.05的异丙醇，二甲基二甲氧基硅烷和浓硫酸溶液，超声5-10min使之混合均匀。

步骤2：制备PDMS膜

将单晶硅片(或玻璃片)进行亲水化处理5-15min。取步骤1制备得到的一定体积的反应液(20μL～50μL)，均匀地涂抹在硅片(或玻璃片)上。将单晶硅片(或玻璃片)放在温度为21-23℃，湿度为50-70％的环境下反应5-30min。反应结束后，依次用去离子水和异丙醇冲洗硅片(或玻璃片)表面，再用氮气吹干。

在某些实施例中，所述金属有机框架为ZIF-8，但不限于此。制备方法包括如下步骤：

步骤1：合成单晶金纳米棒

采用文献报道的晶种生长法来合成单晶的金纳米棒(Chem.Mater.2003,15,1957-1962)。具体步骤是：将5mL 0.5mM氯金酸水溶液加入到5mL 0.2M十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在400-800rpm下搅拌5-10min。将搅拌速度增加到1000rpm，往混合溶液中一次性快速加入0.6mL 0.01M硼氢化钠水溶液，保持搅拌2min。将混合溶液放入25-27℃水浴中，陈化1-3h。合成种子后，制备生长溶液，具体是：往30mL 0.2M十六烷基三甲基溴化铵水溶液中依次加入1.2mL 0.004M硝酸银和30mL 1mM氯金酸溶液，在400-800rpm下搅拌5-10min。往混合溶液中加入0.42mL 0.0788M抗坏血酸溶液。当溶液颜色变为无色，快速加入72-144μL上述合成的金种子溶液。停止搅拌，将反应溶液移至30℃水浴中，静置3-12h。反应结束后，将金纳米棒溶液在10000-15000rpm下离心5-15min，用去离子水洗涤1-3次后，重新分散在5-30mL去离子水中。

步骤2：合成金纳米棒@ZIF-8核壳结构

制备步骤具体是：将1-9mL六水合硝酸锌水溶液(24mM)加入到1-9mL二甲基咪唑溶液(1.32M)中，在400-600rpm下搅拌。10-15s过后，一次性快速加入1-9mL步骤1中制备的金纳米棒溶液，在400-600rpm下搅拌5-10min。停止搅拌后，将混合溶液置于室温下静置1-6h。结束反应后，将反应产物在4000-8000rpm下离心10-15min，用甲醇洗涤1-3次后，重新分散在2-45mL的乙醇中。

步骤3：取步骤2制备的分散在乙醇中的金纳米棒@ZIF-8溶液与待测物分子溶液按照一定比例混合，取10-50μL滴在PDMS膜(单晶硅片或玻璃片)上，在30-65℃下加热浓缩。由于乙醇在PDMS膜上具有很好的滑动性，所以等溶剂挥发后，制备得到直径约为300-500μm团聚体。由于厚的ZIF-8壳层将金纳米棒隔离开，不会形成金纳米棒之间的热点区域，从而显著提高了SERS定量分析能力。和单纯的金纳米棒增强相比，金纳米棒@ZIF-8上损失的SERS增强可以通过PDMS膜的富集得到补偿。另一方面，ZIF-8壳层的孔隙结构，可以对不同尺寸的分析物进行筛选，实现SERS选择性识别检测。

与现有技术相比，本发明的优点体现在：

本发明提供的PDMS富集平台是一种表面光滑、对待测物分子溶液没有污染、具有拉曼惰性的平台，可以实现高灵敏度的SERS检测。并且，将该富集平台与金纳米棒@ZIF-8核壳结构结合，巧妙地利用ZIF-8壳层的隔离以及孔隙作用，构建了一种集高灵敏度、定量、以及选择性为一体的SERS检测平台。

附图说明

图1为实施例1中PDMS的表征。a.无水乙醇、丙酮和水在PDMS膜上的接触角(CA)和接触角滞后(CAH)随着测量位置的变化。b.嫁接在单晶硅片上的PDMS膜的原子力形貌图。C.嫁接在单晶硅片上的PDMS膜的拉曼光谱图。

图2为实施例2中分析物在PDMS膜上的富集。a.溶解在五种常见溶剂(乙醇，丙酮，水，甲醇和甲苯)中的罗丹明6G分子的富集光学图像(溶液浓度：1×10^-3M，体积：10μL)。b.浓度分别为1×10^-4M到1×10^-7M的罗丹明6G分子(体积：10μL)在PDMS膜上的富集光学图像。c.对硝基偶氮苯分别在PDMS膜和单晶硅片上的拉曼光谱以及粉末拉曼光谱。

图3为实施例3中PDMS膜结合金纳米颗粒组成的SERS检测平台。a.金纳米颗粒的扫描电镜图。b.金纳米颗粒的透射电镜图。c.金纳米颗粒尺寸的分布图。d.金纳米颗粒的紫外-可见-近红外吸收光谱图，插图为金纳米颗粒与R6G混合后在PDMS膜上富集后的光学图片。e.PDMS膜上R6G的SERS光谱。f纯Si片上R6G的mapping图。g.纯Si片上R6G的SERS光谱。

图4为实施例4中PDMS膜结合金纳米颗粒组成的SERS检测平台的实际应用。a.PDMS膜上偶氮苯-4-羧基在金纳米颗粒增强下的SERS光谱。b.PDMS膜上邻苯二甲酸二辛脂在金纳米颗粒增强下的SERS光谱。

图5为实例5中金纳米棒和金纳米棒@ZIF-8核壳结构的表征。a.金纳米棒的透射电镜图。b.金纳米棒的长度和宽度的统计图。c.金纳米棒溶液与金纳米棒@ZIF-8溶液的紫外-可见-近红外吸收光谱。d.金纳米棒@ZIF-8的扫描电镜图。e.金纳米棒@ZIF-8的透射电镜图。f.金纳米棒@ZIF-8核壳结构的尺寸和壳层厚度的统计图。g.在PDMS膜上金纳米棒@ZIF-8富集后的扫描电镜图，以及高倍数扫描图。

图6为实例6中PDMS膜结合金纳米棒@ZIF-8组成的SERS检测平台的定量分析能力。a.浓度分别为1×10^-5M到1×10^-9M的4-硝基苯硫酚分子与金纳米棒@ZIF-8混合溶液(10μL)在PDMS膜上富集后测量的SERS光谱。b.在金纳米棒@ZIF-8的增强下，4-硝基苯硫酚分子的浓度与其特征峰(1329cm^-1)强度之间的线性关系以及相关系数。c.浓度分别为1×10^-5M到1×10^-9M的4-硝基苯硫酚分子与金纳米棒混合溶液(10μL)在PDMS膜上富集后测量的SERS光谱。d.在金纳米棒的增强下，4-硝基苯硫酚分子的浓度与其特征峰(1329cm^-1)强度之间的线性关系以及相关系数。e.在金纳米棒@ZIF-8上，最低检测限浓度1×10^-10M 4-硝基苯硫酚的SERS光谱。f.在金纳米棒上，最低检测限浓度1×10^-10M 4-硝基苯硫酚的SERS光谱。g.增强衬底本身的拉曼光谱。

图7为实例7中PDMS膜结合金纳米棒@ZIF-8组成的SERS检测平台的选择性定量检测。a.在金纳米棒@ZIF-8的增强下，4-硝基苯硫酚，1-萘硫醇，罗丹明6G(结构式在图的顶部)以及三者混合物在PDMS膜上富集后的SERS光谱。b.在金纳米棒的增强下，4-硝基苯硫酚，1-萘硫醇，罗丹明6G以及三者混合物在PDMS膜上富集后的SERS光谱。c.在金纳米棒@ZIF-8增强下，浓度分别为1×10^-5M到1×10^-9M的混合物在PDMS膜上富集后测量的SERS光谱。d.在金纳米棒@ZIF-8的增强下，4-硝基苯硫酚分子的浓度与其特征峰(1329cm^-1)强度之间的线性关系以及相关系数。

图8为实例中PDMS膜结合金纳米棒@ZIF-8组成的SERS检测平台在复杂环境下的选择性检测。a.滴在PDMS膜上4-硝基苯硫酚溶(5×10^-8M)与人体血液的混合溶液(5μL)的数码相机图片，以及富集后的光学图片。b.a图中聚集体的低倍数以及高倍数的扫描电镜图。c.在金纳米棒@ZIF-8增强下，4-硝基苯硫酚，人体血液以及两者混合物在PDMS膜上富集后测量的SERS光谱。d.在金纳米棒增强下，4-硝基苯硫酚，人体血液以及两者混合物在PDMS膜上富集后测量的SERS光谱。

具体实施方式：

以下结合具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求限定的范围。

实施例1

一种高灵敏度SERS检测平台所依赖的分析物富集表面的制备：将聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子嫁接在一用于承载待测物的单晶硅片上，形成PDMS膜制备，本实施例采用现有技术中较为成熟的表面处理方法：往10mL菌种瓶中依次加入6.5mL异丙醇，0.5mL二甲基二甲氧基硅烷和0.025mL浓硫酸溶液，超声5min使之混合均匀，制备得到反应溶液。将1cm×2cm单晶硅片进行亲水化处理10min。用移液枪取20μL反应液均匀地涂抹在单晶硅片上。将单晶硅片放在温度为23℃，湿度为60％的环境下反应10min。反应结束后，依次用去离子水和异丙醇冲洗硅片表面，再用氮气吹干。

图1a分别展示了乙醇、丙酮和水在上述所制备的PDMS膜上接触角(CA)以及接触角滞后(CAH)。CAH是前进角与后退角之间的差值，可以表征材料表面的滑动性，CAH值越小表示表面越滑。乙醇，丙酮和水在PDMS膜上的CAH分别小于5°，4°和7°，可以看出有机溶剂丙酮，乙醇和水在PDMS膜都有良好的滑动性，其中丙酮的效果最好。从图1b所示的原子力形貌图可以看出，这都归因于亚纳米粗糙度(Rq＝0.22nm)的光滑表面。另外图1c为嫁接在单晶硅片上PDMS膜的拉曼光谱，只有硅的一级拉曼峰(520cm^-1)和二级拉曼峰(941～981cm^-1)。说明PDMS膜是具有拉曼惰性的，这是现有的SERS富集平台没有的优势。

由此可以预见，表面粗糙度小于0.22nm的PDMS薄膜表面具有更好的滑动性，其作为SERS富集平台具有更强的优势。

实施例2

一种高灵敏度SERS检测平台是通过实施例1中的PDMS富集平台来实现。由于常见有机溶剂在PDMS膜上有很好的滑动性，所以可以通过蒸发溶剂来富集被检测的分析物。图2a展示了几种常见溶剂中罗丹明6G(浓度为1×10^-3M)的富集情况。图2b展示了不同浓度的罗丹明6G乙醇溶液(1×10^-4M-1×10^-7M)在PDMS膜上浓缩后的光学图片，团聚体的尺寸最小能到0.24mm。在不采用SERS增强材料(金纳米颗粒)进行增强的情况下，依靠PDMS膜的富集可以实现对对氨基偶氮苯高信噪比检测，而且检测限比硅片上的测试结果高出一个数量级(图2c)。

实施例3

在加入金纳米颗粒增强的情况下，PDMS富集平台在高灵敏度SERS检测中的展现出更大的优势。金纳米颗粒采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法合成，具体是：向100mL三口烧瓶中加入50mL 0.01％(质量分数)氯金酸溶液，加热至沸腾。在800rpm搅拌下，一次性快速加入400μL 1％(质量分数)柠檬酸钠溶液，计时15min。反应结束后，关掉加热和搅拌，自然冷却至室温。将反应产物在8000rpm下离心10min，用无水乙醇洗涤3次，最终沉淀分散在10mL无水乙醇中。图3a是金纳米颗粒的扫描电镜图，通过粒径统计，知道金纳米颗粒的平均尺寸是43nm(图3b)。测量它的紫外-可见-近红外吸收光谱，得到金胶体溶液的吸收位于520nm附近(图3c)。将金胶体溶液与罗丹明6G混合溶液按照体积1:10混合后，取20μL混合液在PDMS膜上，在65℃下加热浓缩。如图3c中的插图所示，它能富集为一个尺寸为0.35mm的聚集体。在633nm激光的激发下，对罗丹明6G的检测限能低至1×10^-13M(3e)。通过对硅片R6G进行mapping测量(图3f)，得到在硅片上的最低检测浓度是1×10^-8M。也就是说，通过PDMS的富集作用，R6G的检测限被提高了4个数量级(图3g)。

实施例4

在加入金纳米颗粒增强的情况下，PDMS富集平台可以对重要染料分子—偶氮苯-4-羧基以及环境污染物邻苯二甲酸二辛脂(DEHP)实现高灵敏度SERS检测。将实施例3中的金纳米颗粒乙醇溶液分别与偶氮苯-4-羧基以及邻苯二甲酸二辛脂乙醇溶液按照体积1:10进行混合。取20μL混合液在PDMS膜上，在65℃下加热浓缩。在633nm激光的激发下，对偶氮苯-4-羧基以及邻苯二甲酸二辛脂乙醇的检测限均能达到至1×10^-8M(4a和4b)。

实施例5

在实施例1中制备得到的PDMS膜的基础上，将金纳米棒@ZIF-8作为SERS增强颗粒，可以构建一种高灵敏度、定量能力强、选择性的SERS检测平台。按照上述方案，合成平均长度为50nm，平均宽度为17nm的金纳米棒(图5a是透射电镜图，图5b是长度与宽度的统计图)。取3mL合成的金纳米棒溶液加入到ZIF-8的前驱体溶液(3mL二甲基咪唑和3mL六水合硝酸锌)中，搅拌5min后，静置3h。在5000rpm下离心10min，甲醇洗涤2次后，沉淀分散在15mL乙醇中。图5c展示了包覆前后，金纳米棒吸收光谱的变化。包上ZIF-8后，金纳米棒的纵向吸收峰发生了红移，这可能源于ZIF-8比水更高的折射率。得到的金纳米棒@ZIF-8的形貌图如5d和5e所示，平均尺寸为299nm，平均壳层厚度为135nm(图5f)。取20μL金纳米棒@ZIF-8乙醇溶液滴在实施例1中的PDMS膜上，在65℃条件下进行浓缩。图5g展示了富集后的扫描电镜图，是一个尺寸为480μm的团聚体。进一步放大，可以看出富集后的团聚体是由大小均匀的金纳米棒@ZIF-8颗粒构成，而且加热富集前后，形貌保持不变。

实施例6

实施例5中构建的高灵敏度定量选择性的SERS检测平台，其强的定量能力具体体现如下：选用实施例5中的金纳米棒@ZIF-8作为SERS增强颗粒，分别与不同浓度的4-硝基苯硫酚分子乙醇溶液(1×10^-5M到1×10^-9M)按照体积比1:2混合。分别取10μL滴在实施例1中的PDMS膜上，在60℃条件下进行浓缩。根据实施例5中的吸收峰，选用785nm激光作为激发光，激光功率为0.02mW，光谱积分时间为10s。图6a展示了不同浓度的4-NBT分子在金纳米棒@ZIF-8增强下的SERS光谱，可以看出4个主要的特征峰1080，1108，1329和1569cm^-1。以4-NBT最强特征峰1329cm^-1处的峰强度，建立了标准溶液的定量方程。从图6b可以看出，在1×10^-5M～1×10^-9M浓度范围内具有很好线性关系，其线性方程为LogC＝3.45LogI–21.34，相关系数R²＝0.9957。作为对比，在没有包覆ZIF-8的金纳米棒上4-NBT的SERS光谱如图6c所示，得到强度与浓度的线性关系是LogC＝3.33LogI–22.03，相关系数R²＝0.9805(图6d)。可以看出，由于ZIF-8隔离了热点，所以4-NBT的SERS信号更加地稳定，金纳米棒@ZIF-8平台具有更强的定量分析能力。另外，由于PDMS膜的富集作用，在金纳米棒@ZIF-8以及金纳米棒上4-NBT分子的最低检测浓度均能达到1×10^-10M(图6e和6f)，比硅片上的测量结果高出3个数量级(图6g)。

实施例7

实施例5中构建的一种高灵敏度定量选择性的SERS检测平台对多种混合物进行选择性检测的用途，具体是：将1×10^-8M 4-硝基苯硫酚(4-NBT)，1-萘硫醇(1-NAT)和罗丹明6G(R6G)乙醇溶液以及它们按照体积比1:1:1组成的混合物分别与实施例5中的金纳米棒@ZIF-8按照体积2:1混合。分别取10μL滴在实施例1中的PDMS膜上，在60℃条件下进行浓缩。选用785nm激光作为激发光，激光功率为0.02mW，光谱积分时间为10s。图7a和7b分别是在金纳米棒@ZIF-8上和金纳米棒上的SERS光谱测试结果。通过对比可以看出，由于ZIF-8的孔隙(0.34nm)作用，只有小分子量的4-硝基苯硫酚和1-萘硫醇可以被检测到，而分子量大的R6G分子不能被检测到。对于混合物检测，PDMS膜结合金纳米棒@ZIF-8的SERS检测平台，也有较好的定量分析能力(如图7c和7d)。

实施例8

实施例5中构建的一种高灵敏度定量选择性的SERS检测平台在生物体系中的用途，具体是：将5×10^-7M 4-硝基苯硫酚与人体血液等体积混合。取混合溶液与实施例5中的金纳米棒@ZIF-8按照体积2:1混合，取5μL滴在实施例1中的PDMS膜上(图8a所示的数码相机图)，在30℃条件下进行浓缩，富集后的光学图片如图8a所示。图8b是对应的扫描电镜图。经过放大，可以看出团聚体由大的血细胞和金纳米棒@ZIF-8组成(图8b)。图8c是在金纳米棒@ZIF-8上SERS测试结果，可以看出即使在环境复杂的血液环境下，4-硝基苯硫酚分子也可以被选择性地探测到。然而，在金纳米棒上均能检测出4-硝基苯硫酚和血液的SERS信号(图8d)，说明PDMS膜结合金纳米棒检测平台对复杂环境下的分析物检测没有选择性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非用来限定被发明范围。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应为本发明保护范畴。

Claims (3)

1.PDMS薄膜在SERS高灵敏度检测中的应用，所述PDMS薄膜富集分散在溶剂中的待测物，提高SERS检测灵敏度；所述PDMS薄膜表面粗糙度在0.22 nm以下；所述PDMS薄膜由聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子构成，所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)分子嫁接在一用于承载待测物的基底上。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜通过如下方法构建：将基底作亲水化处理，然后将PDMS前驱体溶液置于亲水化处理后的基底表面，在湿度为50-70%的环境下反应，用水冲洗基底表面，氮气吹干，在基底表面获得PDMS薄膜。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，SERS检测中，SERS增强材料包覆有金属有机框架；所述金属有机框架材料为ZIF-8。

Images