[发明专利]一种Ti3

说明书

本发明涉及一种Ti3C2Tx/Ag纳米复合材料的制备工艺及其作为拉曼衬底材料的应用。本发明采用工艺流程优化后制备的Ti₃C₂T_x纳米片层为衬底材料，采用紫外光还原的方法制备Ag纳米颗粒，通过磁力搅拌一定时间，使Ag纳米颗粒成功负载在Ti₃C₂T_x纳米片层上。以制备得到的Ti₃C₂T_x/Ag纳米复合材料为衬底材料，以罗丹明有机染料分子作为探针分子，通过滴涂的方式使其与Ti₃C₂T_x/Ag纳米复合材料表面吸附结合，采集其表面拉曼增强光谱谱图，从而实现表面增强效应。本发明采用新工艺制备获得纳米二维层状材料Ti₃C₂T_x/和Ti₃C₂T_x/Ag复合材料，制备工艺简单，成本低，针对有机染料分子具有良好的拉曼检测增强强度。

技术领域

本发明涉及一种Ti₃C₂T_x/Ag纳米复合材料的制备工艺及其作为拉曼衬底材料的应用。

背景技术

1921年，印度物理学家C.V.Raman在印度首次发现拉曼散射现象。当一束频率为ν的单色光照射在样品上时，构成单色光的光子会与样品间产生吸收、反射、透射等现象，但有一小部分的光子在与样品接触后以散射的方式向外发射。在这些散射光中，频率与入射光频率相等的为弹性散射，又称Rayleigh散射。而另一部分与入射光频率不同的散射光为非弹性散射，又称Raman散射。拉曼光谱的不足之处在于拉曼光谱收集的是物质的斯托克斯散射光的信号，这是一个十分微弱的散射信号，大部分分子的拉曼散射截面积仅为10^-30cm²/分子，这使得拉曼信号很难被观测到。1974年M.Fleishmann等人测量到了电化学池中经过几次氧化还原反应的银表面吸附吡啶分子的拉曼散射信号。这一现象也得到了广泛的关注，但是最初SERS仅仅在电化学和拉曼光谱领域得到了应用，1997年通过SERS技术实现了单分子检测，随着SERS技术的不断发展和进步，SERS技术在化学和生命科学领域都得到了广泛的应用。

经过了几十年的不断发展和研究，研究人员普遍认同这不寻常的放大主要来源于两个增强机制的影响，一是纳米结构表面所产生的局域等离子体共振(LSPR)导致的电磁场增强，二是通过吸附分子与基底形成的化学键产生电荷转移所引发的化学增强。电磁增强机理认为在粗糙表面上，入射光会导致局部的电场增强，从而导致SERS效应显著；而化学增强机理则强调是由于分子极化率的改变，影响SERS效应。

SERS基底是SERS技术的基础，因为SERS性能取决于待检测分子和基底之间的相互作用，如物理增强和化学增强都需要分子吸附在基底表面。因此对于新型SERS基底的研究一直是SERS技术研究的一个重要组成部分。SERS基底也从一开始的金、银、铜等贵金属慢慢发展到包含半导体、石墨烯、钙钛矿等在内的多功能材料，而这些材料的多功能性，也为SERS性能的提升及SERS技术的多领域发展提供了巨大的帮助。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种Ti₃C₂T_x/Ag纳米复合材料的制备工艺及其作为拉曼衬底材料的应用，采用新工艺制备获得纳米二维层状材料Ti₃C₂T_x/和Ti₃C₂T_x/Ag复合材料，制备工艺简单，成本低，针对有机染料分子具有良好的拉曼检测增强强度。

为此，本发明采取如下的技术方案：一种Ti₃C₂T_x/Ag纳米复合材料的制备工艺，在其特征在于：