[发明专利]一种光驱动热电纳米发电机及其制备与其在SERS原位检测催化中的应用

权利要求书

1.一种光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括：

在极化后的聚偏氟乙烯薄膜基底上旋涂银纳米线溶液，形成银纳米线层；所述极化后的聚偏氟乙烯薄膜基底的制备方法为：将PVDF溶液与DMF溶液混合均匀，利用溶液浇铸工艺制备聚偏氟乙烯薄膜基底，通过单轴拉伸获得极化，使聚偏氟乙烯薄膜在光照下，吸收光热引起的瞬态极化转换为热电势能；

在银纳米线层表面上采用无支撑层转移法转移石墨烯层，使石墨烯和银纳米线的等离激元结构具有陷光效应，促进吸收光热量，传递给聚偏氟乙烯薄膜，引起热电效应，将等离激元结构作为电极，在静电感应和热电效应下，收集热电荷；

在石墨烯表面和聚偏氟乙烯底面分别沉积口字形金电极和金薄膜电极；

利用导电银胶将金电极和外接导线相连，即得到等离激元结构耦合热电材料复合型光驱动热电纳米发电机；得到等离激元结构耦合热电材料复合型SERS基底。

2.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯薄膜的厚度为10-30μm。

3.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述溶液浇铸的具体工艺条件为：将混合均匀后的溶液滴注在模具上，在60～80℃干燥5～6h，然后，在105～120℃下放置1～2h，得到PVDF薄膜。

4.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述单轴拉伸的具体工艺条件为：夹住薄膜的两端，在一个方向拉伸，拉伸过程中给薄膜控温，温度为90～100℃，拉伸速率是每秒钟0.03～0.05cm，保持20～30min。

5.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述旋涂的具体工艺条件为：将PVDF薄膜放入匀胶机中，用移液枪吸取银纳米线溶液滴到PVDF表面，设置匀胶机转速为500～600rpm，保持10～15s。

6.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述银纳米线的直径为30-60nm、长度为80-120μm。

7.如权利要求1所述的光驱动热电纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述无支撑层转移法的具体工艺条件为：将石墨烯/铜箔样品剪成小片，先冲洗掉小片的一面的石墨烯，然后将剩余的石墨烯/铜箔小片放在刻蚀溶液表面上使其漂浮，未被冲洗的一面朝上，冲洗的一面仍然接触刻蚀溶液，待完全蚀刻Cu箔之后，将石墨烯层小心地转移到去离子水中，并冲洗3次以去除残留的蚀刻溶液；接下来，用AgNWs/PVDF样品轻轻捞取去离子水中的石墨烯层，使其平整的贴附于银膜表面，并在室温下干燥。

8.权利要求1-7任一项所述的方法制备的光驱动热电纳米发电机。

9.权利要求8所述的光驱动热电纳米发电机在SERS原位检测催化中的应用。