[發明專利]一種飛秒激光制備體狀二硫化鉬表面拉曼增強基底的方法

有效

• 申請號: 201910331807.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110026684B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 姜瀾;潘昌基;孫靖雅
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/064;B23K26/03
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明涉及一種飛秒激光制備體狀二硫化鉬表面拉曼增強基底的方法，屬于功能性表面應用領域。采用廉價、容易獲得的體狀二硫化鉬作為樣品，確保激光能夠垂直入射到水平放置的樣品表面；設置激光器為單脈沖觸發模式；激光燒蝕區域大小可通過更換平凸透鏡焦距進行調節；激光燒蝕區域的形狀可通過調節樣品與入射激光的角度實現。本發明采用飛秒激光加工的非平衡態特性，在體狀二硫化鉬樣品表面燒蝕出微納復合結構，并對二硫化鉬的材料性質進行修飾，使其可以作為一種高效表面拉曼增強基底。本發明具有制備過程簡單、迅速，樣品價格低廉易得，性能穩定、高效，為表面拉曼增強基底的制備提供了一種經濟、簡單、可控、高效的制備方法，且利于工業化。

技術領域

本發明涉及一種飛秒激光制備體狀二硫化鉬表面拉曼增強基底的方法，屬于功能性表面應用領域。

背景技術

表面增強拉曼(Surface Enhanced Raman Scattering，簡稱SERS)在光譜學、分析科學、表面科學以及生物科學等領域具有廣泛應用，是一種非常強大的分析工具。二硫化鉬作為一種新型二維材料，在制備表面拉曼增強基底上具有重要應用。美國麻省理工Dresselhaus教授(Ling X,Fang W,Lee Y H,et al.Raman Enhancement Effect on Two-Dimensional Layered Materials:Graphene,h-BN and MoS₂[J].Nano Letters,2014,14(6):3033.)報道幾乎所有的二維材料減薄到單層時，都具有一定的表面拉曼增強效應。南京郵電大學課題組(Su S,Zhang C,Yuwen L,et al.Creating SERS Hot Spots onMoS₂Nanosheets with in Situ Grown Gold Nanopartictes[J].Acs Appl MaterInterfaces,2014,6(21):18735-18741.)利用單層二硫化鉬結合金納米顆粒作為拉曼基底，獲得較高的表面拉曼增強效應，但這種方法存在很強的背景光譜，并且無法避免表面金屬納米顆粒與被檢測物之間發生反應；南洋理工課題組(Sun L,Hu H,Zhan D,etal.Plasma modified MoS₂nanoflakes for surface enhanced raman scattering.[J].Small,2014,10(6):1090-1095.)利用等離子處理單層和少層二硫化鉬，獲得表面拉曼增強基底，但是使用這種方法，二硫化鉬樣品制備困難，而且等離子體處理過程操作復雜；廈門大學課題組(Achieving High-Performance Surface-Enhanced Raman Scatteringthrough One-Step Thermal Treatment of Bulk MoS₂[J].The Journal of PhysicalChemistry C,2018,122(26):14467-14473.)在利用熱處理的方式在體狀二硫化鉬上制備拉曼增強基底，并獲得較好的增強效果，不過這種方法耗時較長，效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種飛秒激光制備體狀二硫化鉬表面拉曼增強基底的方法，該方法能夠快速制備表面拉曼增強基底，實現低成本、大面積、高效率、任意形狀的基底制備，利于工業化。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種飛秒激光制備體狀二硫化鉬表面拉曼增強基底的方法，具體步驟如下：

步驟一、將體狀二硫化鉬固定在載玻片上；

步驟二、調整飛秒激光系統的光路，確保激光入射到水平放置的體狀二硫化鉬表面；

步驟三、調整激光能量，然后將激光器設置為單脈沖觸發模式；