[发明专利]一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1，使用石墨箔片作为工作电极，箔片作为对电极，将对苯二甲酸和NaOH溶解在水中作为电解质，经过电化学剥离过程实现石墨烯的边缘氧化，以边缘氧化的石墨烯片层为原料制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层，其中，石墨烯片层的边缘区域修饰有含氧官能团，银纳米颗粒通过与该含氧官能团的络合作用富集在石墨烯片层的边缘区域；

S2，对石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层经过液氮冷冻处理后施加外力使该复合膜层断裂得到作为石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的规整的断面，其中，石墨烯片层的边缘区域和银纳米颗粒在该断面层层堆叠，银纳米颗粒之间形成等离激元结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，边缘氧化的石墨烯片层通过电化学制备的边缘氧化的石墨烯水溶液提供。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，提供银纳米颗粒胶体分散液，将边缘氧化的石墨烯水溶液和银纳米颗粒胶体分散液混合后直接抽滤，从而通过非原位生成的方式制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在石墨烯片层的边缘区域生成银纳米颗粒形成石墨烯和银纳米颗粒的复合片层，然后组装该复合片层，从而通过原位生成的方式制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在液氮冷冻处理后对石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层施加外力使该复合膜层脆性断裂得到作为石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的规整的断面。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，该外力是纵向剪切或横向拉伸中的一种。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法得到的石墨烯基表面增强拉曼散射衬底，其特征在于，在石墨烯基表面增强拉曼散射衬底中，石墨烯片层的边缘区域和银纳米颗粒在该断面层层堆叠，银纳米颗粒之间形成等离激元结构。

8.一种根据权利要求7所述的石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，该石墨烯基表面增强拉曼散射衬底对酞菁，罗丹明6G，原卟啉IX和结晶紫均具有显著的拉曼增强效应。