[发明专利]一种基于拉曼散射的固液体系制备方法及其热阻测量方法

权利要求书

1.一种基于拉曼散射固液体系界面热阻测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作具有SERS效应的基底；

步骤2、在在步骤1中制得的SERS基底表面转移二维纳米材料，二维纳米材料厚度不超过2nm；

步骤3、选择具有SERS效应和热敏效应的溶液与步骤2中得到的固体部分进行组合；

步骤4、对步骤3中所制作的固液体系进行变激光功率的拉曼光谱测量，通过改变拉曼激光的入射功率，得到固液界面两侧的拉曼光谱特征峰随入射激光功率变化的偏移量，通过偏移量可以确定固体以及液体界面的温升。

2.根据权利要求1所述的基于拉曼散射固液体系界面热阻测量方法，其特征在于，通过以下计算公式确定界面总热阻：

其中r₀为激光加热区域半径，I₀(x)为第一类零阶修正贝塞尔函数，θ^*(x)为θ(r)函数的特解，θ(r)为节点温度随r的变化函数，r为固液体系平面上距离激光加热区域中心点的距离，η为对激光的吸收系数，p₀为激光功率；

其中，中间变量x＝ξr，ξ为系数。

3.根据权利要求1所述的基于拉曼散射固液体系界面热阻测量方法，其特征在于，步骤1制作具有SERS效应的基底还覆盖有金属氧化物保护层。

4.根据权利要求3所述的固液体系制备及其界面热阻测量方法，其特征在于，所述金属氧化物保护层厚度不大于2nm。

5.根据权利要求1所述的基于拉曼散射固液体系界面热阻测量方法，其特征在于，步骤2中采用使用刻蚀液转移法在SERS基底表面转移单层或多层二维纳米材料，具体步骤如下：

(1)将含有纳米材料的基底放入刻蚀液；

(2)转移纳米材料薄膜，待基底完全溶解，对漂浮在刻蚀液表面的纳米材料薄膜进行捕捞并通过离子水去除表面刻蚀液残余，重复多次以完全去除刻蚀液；

(3)去除PMMA，使用目标基底将表面已洗净刻蚀液的纳米材料-PMMA薄膜捞出，并树立基底使水完全滴出；将附有纳米材料薄膜的目标基底于常温下晾干以去除残余水分，然后烘干；使用丙酮去除PMMA，烘干并进行冷却；

(4)重复上述步骤可得到具有目标层数石墨烯的SERS基底。

6.一种用于界面热阻测量的固液界面制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作具有SERS效应的基底；

步骤2、在在步骤1中制得的SERS基底表面转移二维纳米材料，二维纳米材料厚度不超过2nm；

步骤3、选择具有SERS效应和热敏效应的溶液与步骤2中得到的固体部分进行组合。

7.根据权利要求6所述的用于界面热阻测量的固液界面制备方法，其特征在于，所述二维纳米材料以铜箔作为基底的、表面旋涂PMMA固定单层石墨烯的石墨烯转移结构，包括以下步骤：

(1)基底石墨烯小片放入刻蚀；

(2)转移石墨烯薄膜：将基底放入刻蚀液后直至基底完全溶解，此时刻蚀液中中只剩下石墨烯薄膜；夹住硅片放入刻蚀液培养皿中，对漂浮在刻蚀液表面的石墨烯薄膜进行捕捞；捕捞成功后将石墨烯薄膜放入去离子水中浸泡以去除表面刻蚀液残余；用同样的方法转移至干净去离子水中漂多次以完全去除刻蚀液；

(3)去除PMMA：使用目标基底将去离子水表面已洗净刻蚀液的石墨烯-PMMA薄膜捞出，并树立基底使水完全滴出；将附有石墨烯薄膜的目标基底于常温下晾干以去除残余水分，然后烘干；

使用丙酮去除PMMA随后将基底片烘干并进行冷却，最终得到带有单层石墨烯薄膜的基底。

8.根据权利要求6或7所述的用于界面热阻测量的固液界面制备方法，其特征在于，步骤1制作具有SERS效应的基底还覆盖有金属氧化物保护层。

9.根据权利要求8所述的用于界面热阻测量的固液界面制备方法，其特征在于，所述金属氧化物保护层厚度不大于2nm。