[发明专利]一种制备磁光玻璃基单层磁等离激元太赫兹传感薄膜的方法

摘要

本发明目的是提供一种制备单层磁等离激元太赫兹传感薄膜的方法。该方法通过制备Fe3O4@MoS2纳米核壳材料并掺杂该材料在石墨烯表面，形成石墨烯Fe3O4@MoS2的纳米复合材料。制备高折射率磁光玻璃并进行表面质量控制和表面亲水性质激活，最后把石墨烯Fe3O4@MoS2的纳米复合材料沉积在磁光玻璃表面进行热处理，以强化表面的键和作用，获得磁等离子太赫兹单层传感薄膜的实现。本发明制作的单层磁等离激元太赫兹传感薄膜利用新材料优良的磁光及太赫兹性能和单层磁等离激元结构，避免多层光耗大、工艺复杂、成本高等缺点，实现高磁光效应和高等离子效应传感，制备方法简单易行，能耗低，环境友好，易于推广。

主权项

1.一种制备磁光玻璃基单层磁等离激元太赫兹传感薄膜的方法，其特征在于：1）制备纳米核壳材料： 把MoS2粉末加入N‑甲基吡咯烷酮中超声仪中进行超声震荡，待形成分散体后继续60分钟并保持恒温，以2000 rpm的速度离心处理10分钟，重新加水稀释形成均匀浓度约为2 mg/mL的悬浮液，悬浮液中加入0.5gFeSO4 .7H2O, 0.16g FeCl3 .6H2O, 和 0.1g PEG 的混合物，滴入15 mL NH3 •H2O 溶液后进行100 W and 20 kHz的超声处理60分钟，反应过程中调节PH为11并保持60 ℃恒温状态，磁性分离反应物并反复用去离子水和无水乙醇清洗，45°C真空干燥24小时；2）制备复合纳米材料：分别把Fe3O4@MoS2 纳米粒子和氧化石墨烯溶解于1,6‑己二胺（ACOOA）和ANH2，借助NHS/EDC的激活作用，通过Fe3O4@MoS2表面氨基与氧化石墨烯羧基之间的缩合反应产生羧酰胺键得到氧化石墨烯/Fe3O4@MoS2；3）制备磁光玻璃：以PbO, Bi2O3及B2O3 氧化物为原料按照摩尔比为45%， 45%，10%的比例计算、称量并搅拌均匀后放入100%Al2O3坩埚内900摄氏度融化1小时，然后快速浇注到铜板上形成玻璃，等玻璃冷却至室温后进行280摄氏度退火处理2小时；4）磁光玻璃表面激活：光学抛光玻璃样品使其粗糙度在0.1纳米左右，在抽风柜中把玻璃片置入H2SO4 (96%):H2O2 (30%) 混合液中在75摄氏度保持30分钟，然后清洗样品并移入NH4OH(70%): H2O2(30%):H2O 混合液中75摄氏度浸泡10分钟，最后用去离子水清洗样品并吹干；5）制备薄膜：用匀胶机把石墨烯掺杂Fe3O4& MoS2 纳米材料和PEG的糊状混合物均匀涂敷在磁光玻璃表面，在260到275摄氏度之间保持24小时使玻璃表面与涂覆材料之间产生键和作用。