Ag-石墨烯基底的表面增強(qiáng)拉曼散射的研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼散射光譜（SERS）作為一種新型的檢測手段，廣泛地應(yīng)用于材料、化學(xué)、生物檢測等領(lǐng)域。目前石墨烯復(fù)合金屬材料應(yīng)用于增強(qiáng)拉曼光譜一直是SERS基底研究的熱點(diǎn)。大多數(shù)的相關(guān)研究的關(guān)注點(diǎn)在于如何提高復(fù)合基底的測試靈敏度，延長基底的使用壽命等?，F(xiàn)有的石墨烯制備方法，主要有物理或化學(xué)方式剝落生長，SiC上外延生長及化學(xué)氣相沉積成長（CVD）等，會(huì)使得制備的石墨烯上不可避免的產(chǎn)生缺陷。其中官能團(tuán)呈現(xiàn)的負(fù)電性特性會(huì)影響到金屬粒子的形貌及分布

2、，最終會(huì)影響復(fù)合基底的SERS結(jié)果。而關(guān)于石墨烯的缺陷如何影響基底的測試效率的研究很少。本實(shí)驗(yàn)將通過控制生長條件得到不同缺陷的石墨烯并詳細(xì)討論石墨烯的缺陷如何影響金屬材料的形貌，從而影響復(fù)合材料的SERS測試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)的具體方法如下：
　?。?）通過CVD的方法成長石墨烯。在成長過程中控制氫氣的流量來調(diào)控石墨烯的層數(shù)和缺陷數(shù)量。通過拉曼光譜分析石墨的層數(shù)和缺陷數(shù)量，并利用XPS分析石墨烯中官能團(tuán)的種類及所占比例。測試結(jié)果表明，在氫

3、氣流量從10sccm增強(qiáng)加到100sccm石墨烯中的缺陷數(shù)量不斷增多，隨著氫氣的流量繼續(xù)增加石墨烯的缺陷數(shù)量則會(huì)減少，這一過程中石墨烯的層數(shù)隨著氫氣流量的增加一直增加。同時(shí)隨著氫氣流量由10sccm增加大100sccm的過程中石墨烯中的C-O鍵含量急劇增多，隨后又隨著氫氣流量增加而減少。
　　（2）利用磁控濺射的方法在具有不同缺陷的石墨烯上濺射上Ag。通過SEM觀察分析在具有不同缺陷的石墨烯上Ag粒子的尺寸大小及形貌。通過觀察分析

4、發(fā)現(xiàn)，隨著氫氣流量從10sccm增加到100sccm，Ag粒子的尺寸逐漸增大，間距逐漸減小。隨著氫氣流量超過100sccm Ag粒子的尺寸急劇變小，間距變大，之后隨著氫氣流量繼續(xù)增加Ag粒子逐漸聚集長成更大的粒子。
　?。?）對(duì)比具有不同缺陷的石墨烯/Ag復(fù)合基板的R6G增強(qiáng)拉曼光譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在氫氣流量為100sccm的條件下制得的石墨烯上濺射Ag之后的拉曼增強(qiáng)效果最好。
　　通過以上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在氫氣流量為100sccm條