本发明专利技术涉及拉曼光谱分子检测材料技术领域，具体涉及一种掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底的应用。针对现有技术中半导体材料基底表面增强拉曼散射灵敏度相对较低的问题，本发明专利技术提供了一种掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底的应用，通过气相沉积方法在云母基底上直接生成掺硫二维层状结构硒化锡纳米片。该纳米片应用于表面增强拉曼光谱中具有很好的信号增强效果，检测灵敏度高并且制备方法简单可控，检测范围大、并且不与探针分子发生反应。并且不与探针分子发生反应。并且不与探针分子发生反应。
【技术实现步骤摘要】
掺杂二维半导体纳米材料在表面拉曼散射增强中的应用
[0001]本专利技术涉及拉曼光谱分子检测材料
，具体涉及一种掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底的应用。
技术介绍
[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)效应是指在特殊制备的基底表面利用基底与分子之间的强烈相互作用增强吸附分子拉曼散射信号的现象。1974年，Fieschmann等人首次利用粗糙化处理的银电极表面获得吸附在银电极表面上的单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱。由于表面拉曼增强效应可有效的克服分子拉曼散射截面小、所获拉曼光谱强度低、灵敏度差的缺点，目前表面增强拉曼散射技术作为一种分析化合物在界面的吸附取向、吸附态的变化、界面信息的有效手段被广泛的用于在分析化学、催化、生物、化学检测分析等领域进行材料表面研究、结构分析等研究。
[0004]传统的表面增强拉曼散射效应主要来自于金、银、铜三种贵金属的粗糙材料表面，基底材料选择范围十分有限，且在实际应用中所涉及的精细结构材料还易受到环境、制备条件、保存等因素的干扰，稳定性差强人意。因此具有丰富的种类和化学组成以及多变的晶体结构的半导体材料则成为近年来探索新型高性能非金属表面增强拉曼散射技术中最重要的研究方向之一。但此类化合物作为表面增强拉曼散射基底时，其所依赖的化学增强过程是短程效应，所能产生的拉曼增强效应空间范围十分有限。较好的解决方法是通过纳米级厚度的层状材料来增大基底与吸附分子的接触面积，增加电荷转移的通道。当今世界范围内新材料的研究热点——二维层状材料，以其比表面积大、物理性质稳定、制备简单、光电性能优异，成为构建非金属表面增强拉曼散射基底的最理想材料。但目前的研究结果表明其增强效果较弱，甚至还不到金属SERS基底产生增强效果的千分之一，不足以用于痕量物质及低浓度分子检测。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种掺杂二维层状硒化锡(SnSe2)材料作为表面增强散射基底的应用，掺杂二维层状硒化锡(SnSe2)材料利用硒化物同族掺杂可形成连续可调的固溶化合物的特点，通过硫元素的掺入调控二维硒化锡纳米片的晶格及能带结构，达到增强本征硒化锡纳米材料SERS活性的目的。该应用具有拉曼信号增强效果明显、重复性好、分析效率高的特点。
[0006]具体地，本专利技术的技术方案如下所述：
[0007]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底的应用，所述掺杂二维半导体纳米材料为掺杂二维硒化锡纳米片。其中，掺
杂物为硫；
[0008]进一步的，所述掺杂二维硒化锡纳米片为厚度为小于100nm。
[0009]进一步的，所述掺杂二维硒化锡纳米片表面积为1-100μm。
[0010]进一步的，掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底应用时，所述掺杂二维半导体纳米材料位于基底上进行使用。
[0011]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述应用中掺杂二维硒化锡纳米片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：采用化学气相沉积方法生长得到掺杂二维层状硒化锡纳米片；
[0012]进一步的，所述气相沉积方法的具体步骤如下：
[0013]将碘化锡(SnI2)粉末置于高温封闭管式炉中心高温区，一定配比的硫粉末和硒粉末放置在碘化锡粉末上方，将基底置于气流下方，在惰性气氛下加热使中心高温区温度达到500～700℃，待纳米片生长完成后停止加热。
[0014]在本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种有机分子拉曼检测方法，所述检测方法包括：将掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底，对有机分子的信号进行放大。
[0015]进一步的，所述检测方法为：将待测有机分子的水溶液滴加至掺杂二维半导体纳米材料表面，待水挥干后通过拉曼光谱仪进行检测。
[0016]本专利技术的具体实施方式具有以下有益效果：
[0017]本专利技术具体实施方式中的掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底进行应用，能够取得良好的增强效果及很高的检测灵敏度，可有效避免金属材质与生物分子的相容问题，不会与探针分子产生化学键，可有效提高测量精度。并且提供的制备方法简单，设备廉价，高效，可控性强，具有良好的推广意义。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]图1为不同二维层状硒化锡纳米片的原子力扫描图(AFM)。
[0020]其中，(a)为实施例1中制备的二维SnSe
1.14
S
0.92
纳米片AFM图，(b)为实施例2中制备的二维SnSe
0.93
S
0.94
纳米片AFM图，(c)为对比例1中制备的二维SnSe2纳米片AFM图。
[0021]图2为实施例1中制备的二维SnSe
1.14
S
0.92
纳米片EDS元素扫描图。
[0022]图3为不同掺杂二维层状硒化锡纳米片拉曼图。
[0023]图3(a)为实施例1中制备二维SnSe
1.14
S
0.92
纳米片拉曼图，图3(b)为实施例2中制备的二维SnSe
0.93
S
0.94
纳米片拉曼图，图3(c)为对比例中制备的二维SnSe2纳米片拉曼图。
[0024]图4为实施例1、实施例2及对比例1中制备的二维纳米片对10-6
M的R6G探针分子水溶液的拉曼光谱图；
[0025]图5为实施例1中制备的二维SnSe
0.93
S
0.94
纳米片作为表面增强拉曼散射基底对10-8-10-4
M浓度的R6G探针分子水溶液的增强拉曼光谱图。
[0026]图6为实施例3中制备的二维SnSe
0.93
S
0.94
纳米片对10-4
～10-2
M的福美双水溶液的拉曼光谱图。
[0027]图7为实施例4中制备的二维SnSe
0.93
S
0.94
纳米片对10-5
～10-2
M的腺苷水溶液的拉曼光谱图。
具体实施方式
[0028]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底的应用，其特征在于，所述掺杂二维半导体纳米材料为掺杂二维硒化锡纳米片，其中，掺杂物为硫。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述掺杂二维硒化锡纳米片的厚度小于100nm。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述掺杂二维硒化锡纳米片的表面积为1-100μm。4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，掺杂二维半导体纳米材料作为表面拉曼散射增强活性基底应用时，所述掺杂二维半导体纳米材料位于基底上进行使用。5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述基底为层状结构；优选的，所述基底为单斜晶系的耐高温云母基片。6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述掺杂二维硒化锡纳米片的制备方法为采用化学气相沉积方法生长得到掺杂二维硒化锡纳米片；所述气相沉积方法的具体步骤如下：将碘化锡粉末置于高温封闭管式炉中心高温区，一定配比的硫粉末和硒粉末放置在碘化锡粉末上方，将基底置于气流下方，在惰性气氛下加热使中心高温区温度达到500～700℃，待纳米片生长完成后停止加热。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述管式炉的炉管材料为刚...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玫，田元，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：
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