一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其包括步骤：以边缘氧化的石墨烯片层为原料制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层，石墨烯片层的边缘区域修饰有含氧官能团，银纳米颗粒通过与含氧官能团的络合作用富集在石墨烯片层的边缘区域；对石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层施加外力使复合膜层断裂得到作为石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的断面，石墨烯片层的边缘区域和银纳米颗粒在该断面层层堆叠，银纳米颗粒之间形成等离激元结构。本发明专利技术还提供由上述的制备方法得到的石墨烯基表面增强拉曼散射衬底。本发明专利技术又提供上述的石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的应用。本发明专利技术可以低成本地制备高性能和长期稳定的石墨烯基表面增强拉曼散射衬底。

A graphene based surface enhanced Raman scattering substrate and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底及其制备方法和应用
本专利技术涉及检测
，更具体地涉及一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底及其制备方法和应用。
技术介绍
表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhancedRamanScattering，SERS)可将普通拉曼信号的强度提高十个数量级以上，能实现单分子水平的检测并提供分子结构的指纹信息，是一种高灵敏性的光谱检测技术。因此SERS技术是目前最具应用潜力的快速无损检测手段，在环境污染、食品安全和疾病诊断等领域具有广阔的应用前景。然而，SERS技术的实际应用仍然面临诸多挑战。常见的拉曼增强衬底主要是粗糙的金纳米膜、银纳米膜、金纳米颗粒和银纳米颗粒等，其原理是在贵金属纳米结构中构建等离激元，增强局域化电场，从而提高拉曼信号，是一种物理增强机制。但是，这些贵金属衬底一方面价格昂贵，大幅提高了检测的成本；另一方面纳米化的贵金属颗粒容易被氧化而失去活性、对衬底的长期保存非常不利。因此，研制价格低廉、性能优异且稳定的拉曼增强衬底至关重要。石墨烯是1-10原子层厚度由sp2碳原子构成的二维碳纳米材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：/nS1，以边缘氧化的石墨烯片层为原料制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层，其中，石墨烯片层的边缘区域修饰有含氧官能团，银纳米颗粒通过与该含氧官能团的络合作用富集在石墨烯片层的边缘区域；/nS2，对石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层施加外力使该复合膜层断裂得到作为石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的断面，其中，石墨烯片层的边缘区域和银纳米颗粒在该断面层层堆叠，银纳米颗粒之间形成等离激元结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1，以边缘氧化的石墨烯片层为原料制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层，其中，石墨烯片层的边缘区域修饰有含氧官能团，银纳米颗粒通过与该含氧官能团的络合作用富集在石墨烯片层的边缘区域；
S2，对石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层施加外力使该复合膜层断裂得到作为石墨烯基表面增强拉曼散射衬底的断面，其中，石墨烯片层的边缘区域和银纳米颗粒在该断面层层堆叠，银纳米颗粒之间形成等离激元结构。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，边缘氧化的石墨烯片层通过电化学制备的边缘氧化的石墨烯水溶液提供。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，提供银纳米颗粒胶体分散液，将边缘氧化的石墨烯水溶液和银纳米颗粒胶体分散液混合后直接抽滤，从而通过非原位生成的方式制备石墨烯和银纳米颗粒的复合膜层。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在石墨烯片层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何朋，丁古巧，曹子阳，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31