石墨烯-銀納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)拉曼增強(qiáng)特性研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）是一種研究分子與金屬納米粒子表面作用的高靈敏度分析工具，其克服了傳統(tǒng)的拉曼散射光譜檢測靈敏度較低，易受熒光背景干擾的缺點(diǎn)，且由于其制作簡單，功能強(qiáng)大，使得該技術(shù)在化學(xué)、食品安全、醫(yī)療診斷等不同的領(lǐng)域呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。研究結(jié)果表明，由于金（Au）、銀（Ag）、銅（Cu）等貴金屬具有粗糙的表面，可以在 SERS基底上面表現(xiàn)出良好的拉曼增強(qiáng)效應(yīng)，但其在空氣中易被氧化，從而使得拉曼增強(qiáng)效果大大減弱。石墨烯作為一種

2、半金屬材料，也具有一定的拉曼增強(qiáng)效應(yīng)，但是其靈敏度較差，拉曼增強(qiáng)效果較弱。將石墨烯與金屬納米顆粒在一定條件下形成復(fù)合材料，可以得到靈敏度和穩(wěn)定性良好的SERS基底，因此該基底已成為近幾年的研究熱點(diǎn)。基于以上石墨烯和貴金屬的性質(zhì)以及SERS基底的制備需求，本論文制備了石墨烯與Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)，并從制備方法及表征、拉曼增強(qiáng)特性以及增強(qiáng)機(jī)理等方面對不同結(jié)構(gòu)的石墨烯與Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比分析，力求尋找最優(yōu)的、具有最大增強(qiáng)因子的SE

3、RS基底。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　①石墨烯、Ag納米顆粒及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備。采用真空熱蒸鍍的方法制備了均勻性較好的Ag納米顆粒；采用化學(xué)氣相沉積法（簡稱CVD）制備大面積的石墨烯，并用PMMA作為保護(hù)介質(zhì)，通過濕法轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移石墨烯。
　?、谑?Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)表征及制備工藝優(yōu)化。對石墨烯、Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行光學(xué)顯微鏡與SEM表征，觀察石墨烯以及Ag納米顆粒在基底上的形貌與分布；通過改變退火時(shí)間與退火溫度，

4、得到均勻性較好且呈球形的Ag納米顆粒；通過改變退火順序，制備不同結(jié)構(gòu)的SERS基底，研究不同退火順序?qū)椎挠绊憽?br>　?、凼?Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)拉曼增強(qiáng)特性研究。對三種不同結(jié)構(gòu)的石墨烯-Ag納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉曼mapping測試，通過對測試結(jié)果進(jìn)行分析，表明制備的基底具有較好的均勻性；采用仿真軟件進(jìn)行仿真分析，得出Ag納米顆粒和石墨烯的接觸處發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移，使得石墨烯n型摻雜，同時(shí)Ag納米顆粒的電磁增強(qiáng)作用使得整個(gè)復(fù)合結(jié)