[發明專利]一種石墨炔表面拉曼信號增強的方法

有效

• 申請號: 201911018409.5
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110596075B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張躍;溫嘉玲;張錚
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明涉及激光拉曼和材料結構識別技術領域，提供了一種石墨炔表面拉曼信號增強的方法，包括：S1、將石墨炔薄膜利用濕法轉移法轉移到目標基底上；S2、將機械剝離或化學氣相沉積生長的二硫化鉬轉移到步驟S1中得到的目標基底上石墨炔薄膜的表面，得到“基底?石墨炔?二硫化鉬”結構；S3、對所述結構的二硫化鉬和石墨炔重疊區域進行拉曼光譜檢測，拉曼信號明顯增強。本發明的有益效果為：針對2?10nm厚石墨炔拉曼峰弱的問題，利用二硫化鉬的拉曼增強散射，可以明顯提高拉曼峰強；該方法效果明顯，靈敏度高，且在石墨炔上峰位區域與這些二硫化鉬峰位區域相距甚遠，不會相互影響。

技術領域

本發明涉及激光拉曼和材料結構識別技術領域，特別涉及一種石墨炔表面拉曼信號增強的方法。

背景技術

碳材料的優異性能和廣泛應用得益于碳原子的豐富的雜化和碳材料的結構。自石墨炔和富勒烯發現以來，人們就一直在研究開發新的碳同素異形體。石墨炔是其中一種新型碳同素異形體，它由炔鍵連接苯環而成，因此它兼具sp、sp2、sp3三種雜化態。理論上具備可調的帶隙、大的彈性模量和優異的導電性能。

自2010年開始，人們首次合成石墨炔，并在嘗試進一步合成結晶型高的單層石墨炔。然而，在表征和檢測薄層石墨炔結構時，炔鍵峰強弱，無法進行準確的定性、觀察和分析。

因此，若有一種石墨炔薄膜表面拉曼信號增強的方法，將能夠更準確的對新合成的石墨炔進行定性和分析，為合成高質量單層石墨炔奠定基礎，掃除障礙。

發明內容

本發明的目的就是克服現有技術的不足，提供了一種石墨炔表面拉曼信號增強的方法，該方法增強石墨炔的拉曼信號明顯，可重復性高，方法簡單可控，解決了薄層石墨炔拉曼信號弱的技術難題。

本發明采用如下技術方案：

一種石墨炔表面拉曼信號增強的方法，其特征在于，所述方法在目標基底上依次轉移石墨炔薄膜和二硫化鉬，得到“基底-石墨炔-二硫化鉬”結構，所述結構的二硫化鉬和石墨炔重疊區域為拉曼信號增強區域(對所述結構的二硫化鉬和石墨炔重疊區域進行拉曼光譜檢測，拉曼信號明顯增強)。

如權利要求1所述的石墨炔表面拉曼信號增強的方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟：

S1、將石墨炔薄膜利用濕法轉移法轉移到目標基底上；

S2、制備二硫化鉬并將其轉移到步驟S1中得到的目標基底上石墨炔薄膜的表面，得到“基底-石墨炔-二硫化鉬”結構；

S3、對所述結構的二硫化鉬和石墨炔重疊區域進行拉曼光譜檢測，所述重疊區域為拉曼信號增強區域。

進一步地，所述目標基底為硅基底、石英、陶瓷或柔性基底。

進一步地，步驟S1具體為：將附有石墨炔的銅箔上勻上聚甲基丙烯酸甲酯，利用氯化鐵溶液刻蝕去除銅箔，再用目標基底撈起附有石墨炔的聚甲基丙烯酸甲酯，清洗，獲得在目標基底上的干凈石墨炔薄膜。

進一步地，所述石墨炔薄膜的厚度為2-10nm。

進一步地，步驟S2中，所述制備二硫化鉬的方法為機械剝離或化學氣相沉積。

進一步地，步驟S2具體包括：

S2.1將附有二硫化鉬的基底勻上聚甲基丙烯酸甲酯后，利用氫氟酸溶液刻蝕分離二硫化鉬和硅生長基底；

S2.2利用精確轉移，將二硫化鉬轉移到含有石墨炔薄膜的目標基底后，用丙酮去除聚甲基丙烯酸甲酯，異丙醇清洗，氮氣吹干，獲得“基底-石墨炔-二硫化鉬”結構。

進一步地，，所述硅生長基底為p型摻雜硅基片，其中上層的二氧化硅層厚度為300nm。