技術領域

本發(fā)明屬石英毛細管鍍膜領域，具體涉及一種石英毛細管內壁鍍銀的方法。

背景技術

在激光拉曼氣體分析儀中，采樣的氣體經(jīng)過預處理后進入樣品室，用激光器照射發(fā)生拉曼效應，然后對信號盡可能無衰減收集，保持信號不失真，再利用分析模塊對其解析，從而得出準確的測量結果。由于光纖可以很好的傳輸發(fā)射激光信號及產(chǎn)生拉曼信號，為很多特殊條件下的檢測提供了方便，所以我們用毛細管光纖充當樣品室和信號接收裝置，它是除了拉曼光譜分析模塊外的另一個關鍵部件。

目前，負載了納米金或銀顆粒的實心光纖大多用于液體中物質或固體的拉曼檢測，而關于氣體檢測方面的研究報道很少，主要是由于氣體分子散射截面較小而導致產(chǎn)生的拉曼信號強度很弱，難以實現(xiàn)靈敏而精確的檢測。如果采用毛細管光纖則可以很好地利用毛細管腔保存待測氣體，同時借助于納米顆粒涂層提高其拉曼響應及待測氣體的吸附性，就有可能實現(xiàn)對氣體樣品的精確檢測。

已有文獻報道毛細管光纖鍍銀可以增強拉曼信號。目前，國外有部分國家也已掌握毛細管內壁鍍銀膜的工藝，并且有相應的商品，但其多為物理方法鍍膜，價格昂貴。由此，研究開發(fā)一種采用化學方法實現(xiàn)成本低，便于控制的毛細管內壁鍍銀膜的工藝具有非常重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種石英玻璃毛細管內壁鍍銀的方法。該方法成本低，工藝簡單可控，制備的鍍膜光亮均勻，對激光信號具有良好的反射能力。由其制備的鍍膜毛細管作為氣體樣品室用于激光拉曼氣體分析儀拉曼測試可使信號強度明顯增強。

為實現(xiàn)上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為：

石英玻璃毛細管內壁鍍銀的方法，包括以下步驟：

1)石英玻璃毛細管表面羥基化：將石英玻璃毛細管放入等離子清洗機中進行等離子處理，將石英玻璃毛細管表面羥基化；

2)表面硅烷化：在常溫下，將異丙醇流經(jīng)毛細管進行毛細管內表面的清洗，然后使硅烷化試劑以0.32～0.34mL·min-1的流速流經(jīng)毛細管至少1h優(yōu)選為1～2h對其進行硅烷化，再使異丙醇通過毛細管以去除毛細管內表面殘留的硅烷化試劑，最后通空氣干燥，所述的硅烷化試劑為9wt％～12wt％的3-氨基丙基-三甲氧基硅烷的異丙醇溶液；

3)鈀納米顆粒的沉積：將鈀溶膠以0.32～0.34mL·min-1的流速流經(jīng)石英玻璃毛細管至少1h優(yōu)選為1～2h；

4)化學鍍銅：將化學鍍銅液以0.032～0.034mL·min^-1的流速，在30～35℃條件下流經(jīng)毛細管至少15min優(yōu)選為15～20min，然后通入去離子水清洗；

5)化學鍍銀：將化學鍍銀液以0.32～0.34mL·min^-1的流速，在25～30℃條件下流經(jīng)毛細管至少10min優(yōu)選為10～15min，然后通入去離子水清洗。

上述方案中，所述的步驟2)～5)中的異丙醇、硅烷化試劑、鈀溶膠、化學鍍銅液、化學鍍銀液可采用如下方式使其流經(jīng)石英玻璃毛細管：將石英玻璃毛細管的一端與蠕動泵用軟管連接，另一端放置在相應的待流經(jīng)毛細管的溶液中，利用蠕動泵產(chǎn)生的壓力差，實現(xiàn)相應溶液在毛細管中的流動。

上述方案中，所述步驟2)中的異丙醇以1.5～1.7mL·min^-1的流速流經(jīng)毛細管3～5min。

上述方案中，所述步驟3)的鈀溶膠中鈀納米顆粒尺寸12～14nm。

上述方案中，所述步驟3)中的鈀溶膠可市購獲得或采用以下方法制備得到：配制氯亞鈀酸銨、檸檬酸鈉和鹽酸羥胺的去離子水溶液，其中：各組分的含量為：氯亞鈀酸銨(Pd(NH₄)₂Cl₄)0.08～0.09g/L、檸檬酸鈉(Na₃C₆H₅O₇)0.35～0.4g/L、鹽酸羥胺(NH₂OH·HCl)0.08～0.09g/L，然后于90±2℃，反應至少0.5h優(yōu)選為0.5～1h。

上述方案中，所述步驟4)中化學鍍銅液可市購獲得或按照以下配方自行配制得到：常溫下，硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)180～220g/L，硫酸(H₂SO₄)50～70g/L，聚乙二醇0.03～0.05g/L，2-四氫噻唑硫銅0.001～0.003g/L，溶劑為去離子水。