Ag-石墨烯基底的表面增強拉曼散射的研究.pdf

1、表面增強拉曼散射光譜（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)用于增強拉曼光譜一直是SERS基底研究的熱點。大多數(shù)的相關(guān)研究的關(guān)注點在于如何提高復(fù)合基底的測試靈敏度，延長基底的使用壽命等。現(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，會使得制備的石墨烯上不可避免的產(chǎn)生缺陷。其中官能團呈現(xiàn)的負電性特性會影響到金屬粒子的形貌及分布

2、，最終會影響復(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。本實驗將通過控制生長條件得到不同缺陷的石墨烯并詳細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。實驗的具體方法如下：
　　（1）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。
　?。?）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。
　?。?）對比具有不同缺陷的石墨烯/Ag復(fù)合基板的R6G增強拉曼光譜。實驗結(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之后的拉曼增強效果最好。
　　通過以上實驗發(fā)現(xiàn)在氫氣流量為100sccm條