[发明专利]一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法有效

专利信息
申请号: 201911018409.5 申请日: 2019-10-24
公开(公告)号: CN110596075B 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 张跃;温嘉玲;张铮 申请(专利权)人: 北京科技大学
主分类号: G01N21/65 分类号: G01N21/65
代理公司: 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 代理人: 皋吉甫
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 石墨 表面 信号 增强 方法
【说明书】:

发明涉及激光拉曼和材料结构识别技术领域,提供了一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法,包括:S1、将石墨炔薄膜利用湿法转移法转移到目标基底上;S2、将机械剥离或化学气相沉积生长的二硫化钼转移到步骤S1中得到的目标基底上石墨炔薄膜的表面,得到“基底‑石墨炔‑二硫化钼”结构;S3、对所述结构的二硫化钼和石墨炔重叠区域进行拉曼光谱检测,拉曼信号明显增强。本发明的有益效果为:针对2‑10nm厚石墨炔拉曼峰弱的问题,利用二硫化钼的拉曼增强散射,可以明显提高拉曼峰强;该方法效果明显,灵敏度高,且在石墨炔上峰位区域与这些二硫化钼峰位区域相距甚远,不会相互影响。

技术领域

本发明涉及激光拉曼和材料结构识别技术领域,特别涉及一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法。

背景技术

碳材料的优异性能和广泛应用得益于碳原子的丰富的杂化和碳材料的结构。自石墨炔和富勒烯发现以来,人们就一直在研究开发新的碳同素异形体。石墨炔是其中一种新型碳同素异形体,它由炔键连接苯环而成,因此它兼具sp、sp2、sp3三种杂化态。理论上具备可调的带隙、大的弹性模量和优异的导电性能。

自2010年开始,人们首次合成石墨炔,并在尝试进一步合成结晶型高的单层石墨炔。然而,在表征和检测薄层石墨炔结构时,炔键峰强弱,无法进行准确的定性、观察和分析。

因此,若有一种石墨炔薄膜表面拉曼信号增强的方法,将能够更准确的对新合成的石墨炔进行定性和分析,为合成高质量单层石墨炔奠定基础,扫除障碍。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足,提供了一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法,该方法增强石墨炔的拉曼信号明显,可重复性高,方法简单可控,解决了薄层石墨炔拉曼信号弱的技术难题。

本发明采用如下技术方案:

一种石墨炔表面拉曼信号增强的方法,其特征在于,所述方法在目标基底上依次转移石墨炔薄膜和二硫化钼,得到“基底-石墨炔-二硫化钼”结构,所述结构的二硫化钼和石墨炔重叠区域为拉曼信号增强区域(对所述结构的二硫化钼和石墨炔重叠区域进行拉曼光谱检测,拉曼信号明显增强)。

如权利要求1所述的石墨炔表面拉曼信号增强的方法,其特征在于,所述方法具体包括如下步骤:

S1、将石墨炔薄膜利用湿法转移法转移到目标基底上;

S2、制备二硫化钼并将其转移到步骤S1中得到的目标基底上石墨炔薄膜的表面,得到“基底-石墨炔-二硫化钼”结构;

S3、对所述结构的二硫化钼和石墨炔重叠区域进行拉曼光谱检测,所述重叠区域为拉曼信号增强区域。

进一步地,所述目标基底为硅基底、石英、陶瓷或柔性基底。

进一步地,步骤S1具体为:将附有石墨炔的铜箔上匀上聚甲基丙烯酸甲酯,利用氯化铁溶液刻蚀去除铜箔,再用目标基底捞起附有石墨炔的聚甲基丙烯酸甲酯,清洗,获得在目标基底上的干净石墨炔薄膜。

进一步地,所述石墨炔薄膜的厚度为2-10nm。

进一步地,步骤S2中,所述制备二硫化钼的方法为机械剥离或化学气相沉积。

进一步地,步骤S2具体包括:

S2.1将附有二硫化钼的基底匀上聚甲基丙烯酸甲酯后,利用氢氟酸溶液刻蚀分离二硫化钼和硅生长基底;

S2.2利用精确转移,将二硫化钼转移到含有石墨炔薄膜的目标基底后,用丙酮去除聚甲基丙烯酸甲酯,异丙醇清洗,氮气吹干,获得“基底-石墨炔-二硫化钼”结构。

进一步地,,所述硅生长基底为p型掺杂硅基片,其中上层的二氧化硅层厚度为300nm。

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