[发明专利]一种表面增强拉曼散射基底及制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线/二硫化钼复合材料表面增强拉曼散射基底及制备方法，属于检测技术领域，该基底为层状结构，自下而上依次为硅层、二氧化硅层、三角形状MoS₂层和金属银纳米线层，三角形状MoS₂层通过化学气相沉积法生长在二氧化硅层上，金属银纳米线层直接沉积在三角形状MoS₂层上。本发明所述的表面增强拉曼散射基底，通过在二硫化钼纳米片上耦合银纳米线形成复合材料，随后进行拉曼测试，二硫化钼与银纳米线之间界面处热点电场的增强从电磁增强方面提高SERS信号强度。该SERS基底材料制备重复性能高，步骤操作简单。

技术领域

本发明属于检测技术领域，尤其是涉及一种表面增强拉曼散射基底及制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)是一种根据不同分子振动能级及结构信息实现待测物的检测的分析技术。该技术克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点，具有灵敏度高、特异性强、原位无损检测等优点，广泛应用于物理、化学、生物等领域。贵金属金、银、铜具有良好的等离子体增强效果，是常用的SERS基底材料。一直以来，选择合适的支撑体并构筑合适的基底材料结构，提高SERS检测的灵敏度、稳定性和均一性都是具有挑战性的研究课题。目前，科学家们在SERS基底材料的制备研究方面已经开展了大量工作，并不断拓展其应用范围。

然而，现有的研究大多是在宏观上将层状或膜状金属纳米粒子视为一个整体，这样则会将单一金属粒子带来的效应与金属粒子之间存在的强耦合相互作用力混淆。并且，现有研究忽略了激发光的光偏振角度对金属纳米粒子与二维材料复合的SERS增强效果的影响。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种表面增强拉曼散射基底及制备方法，通过在二硫化钼纳米片表面耦合双根并排银纳米线形成复合材料，增强探针分子在不同光偏振角度下的拉曼散射强度。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明提供了一种银纳米线/二硫化钼复合材料表面增强拉曼散射基底，其特征在于：该基底为层状结构，自下而上依次为硅层、二氧化硅层、三角形状MoS₂层和金属银纳米线层，三角形状MoS₂层通过化学气相沉积法生长在二氧化硅层上，金属银纳米线层直接沉积在三角形状MoS₂层上。

进一步的，所述三角形状MoS₂为双层MoS₂纳米片，厚度为1.26nm，边长为5-20μm。所述金属银纳米线为双根纳米线并排，纳米线直径为300nm，长度为10-20μm。

本发明还提供了一种银纳米线/二硫化钼复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

（1）化学气相沉积法（CVD）生长二硫化钼纳米片：将纯度为99.5%的硫粉放置在石英舟中并与自制的推杆相连接，将其放置在水平管式炉的第一加热区前端，将纯度为99.99%的三氧化钼粉末放置在另一个石英舟中，将其放置在水平管式炉第二加热区的中心，硫源和钼源的放置距离为10cm。分别用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗生长衬底，随后将其干燥处理后倒扣在第二个石英舟顶端。用真空泵将水平管式炉抽真空至100mTorr，然后在5分钟内充入流量为100sccm，纯度为99.999%的氩气。然后将炉子的两个加热区在30分钟内加热到设定温度，当第一加热区达到设定温度时通过移动推杆前端的磁铁将载有硫粉的石英舟送到第一加热区中间参与反应。将反应物保持在恒温下15分钟后自然冷却至室温，得所述双层二硫化钼纳米片；