技术领域
[0001] 本发明属于材料化学和拉曼领域，具体涉及一种基于二维导电金属有机框架的表面增强拉曼散射活性基底及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种超灵敏的传感技术，可以为吸附在增强材料表面的分子提供丰富的振动信息。一般来说，传统的SERS衬底可以分为两种基本的衬底类：金属和半导体衬底。但是由于成本高、准备复杂以及长期储存不便等缺点，使得金属和半导体基底在实际的应用过程中受到诸多的限制。
[0003] 导电金属‑有机框架(CMOFs)是近几年出现的一类新型有机‑无机杂化超分子材料。作为近几年研究的热门材料由于具有优异的电荷输运行为和高表面积使CMOFs成为各种能量相关领域的一个有前途的候选者，如电催化、超级电容器、热电材料、场效应晶体管等。虽然CMOFs在许多领域得到了广泛的应用，但其作为拉曼增强衬底在拉曼领域的应用尚未见报导。随着对于CMOFs研究的进一步发展，通过利用它们的新特性，将其潜在应用范围扩大到传统应用之外也很重要。
[0004] SERS技术是金属‑有机框架(MOFs)的一个值得探索的领域。在以往的研究中，MOFs材料由于其多孔的三维网络结构，通常充当贵金属颗粒的支架，在这个过程中只有贵金属颗粒对SERS性能有增强的拉曼信号。相反，以MOFs作为拉曼基底的SERS效应并没有被过多的发掘，在偶尔被观察到的以MOFs作为基底的SERS效应中，MOFs所导致的拉曼增强因子(EF)值非常低，仅在60‑120范围内。
[0005] 有鉴于此，为解决上述问题，本发明公开了一种基于一种基于二维导电金属有机框架作为表面增强拉曼散射基底材料的制备方法。并且以罗丹明(R6G)为信号探针分子证明了CMOFs可以作为一类用于分子传感的SERS基板，具有显着的拉曼增强效果。
具体实施方式
[0032] 以下结合附图叙述本发明一种基于二维导电金属有机框架的表面增强拉曼散射活性基底及其制备方法的具体实施方式。
[0033] 本发明所述的一种基于二维导电金属有机框架的表面增强拉曼散射活性基底的制备方法如下所示，首先，将二水乙酸锌和八羟基四苯基苯(OHPTP)溶解在去离子水中，然后搅拌3分钟。随后，将上述溶液超声处理5分钟，然后加入1mL的N,N‑二甲基甲酰胺溶液。然后，将获得的溶液样品超声处理3分钟，然后置于烘箱中85摄氏度加热反应过夜。通过离心获得Zn‑OHPTP纳米材料，并用去离子水和乙醇洗涤五次。将市售SiO2晶片在超纯水中超声，得到表面清洁的SiO2晶片。在SiO2晶片表面滴涂Zn‑OHPTP分散液，静置烘干，即得到基于二维导电金属有机框架的表面增强拉曼散射活性基底。
[0034] 实施例1
[0035] 二维导电金属有机框架(Zn‑OHPTP)纳米材料：
[0036] (1)首先，将15mg二水乙酸锌和12mg八羟基四苯基苯(OHPTP)溶解在3mL去离子水中，然后搅拌5分钟。
[0037] (2)将(1)中得到的溶液超声处理5分钟，然后加入1mL的N,N‑二甲基甲酰胺溶液(DMF)。
[0038] (3)将(2)中所得的溶液样品超声处理3分钟，然后置于85摄氏度烘箱中加热反应过夜。
[0039] (4)将(3)中所得的粉末样品离心得到得到Zn‑OHPTP纳米材料，并用去离子水和丙酮洗涤5次，透射电镜表征如图1。
[0040] 二维导电金属有机框架(Zn‑OHPTP)纳米材料的XRD测试：
[0041] 将实施例1获得的Zn‑OHPTP材料静置60摄氏度烘干，然后将粉末样品均匀压片在SiO2晶片表面，将压片好的材料置于X射线衍射仪测试，即得到Zn‑OHPTP的X射线衍射图谱如图2。
[0042] 二维导电金属有机框架(Zn‑OHPTP)纳米材料的电导率测试：
[0043] (1)首先，将20mg Zn‑OHPTP纳米材料通过压片机压片，得到直径为5mm，厚度为2mm的片状Zn‑OHPTP模块。
[0044] (2)然后，将片状Zn‑OHPTP模块两端连接金线银胶得到测试前体。
[0045] (3)通过电导率仪检测片状Zn‑OHPTP测试前体的电阻，通过计算得到平均电导率为0.05S/m，电阻表征如图3。
[0046] SiO2晶片的准备：
[0047] 将市售SiO2晶片在超纯水中超声，得到表面清洁的SiO2晶片如图4。
[0048] 表面增强拉曼散射活性基底制备：
[0049] 将Zn‑OHPTP分散液超声10分钟后，在SiO2晶片表面均匀滴涂10μL Zn‑OHPTP分散液，并将其静置烘干，即得到基于二维导电金属有机框架的表面增强拉曼散射活性基底如图5。
[0050] 基于Zn‑OHPTP的表面增强拉曼散射活性基底对于R6G的拉曼增强测试：
[0051] (1)首先，将10μL浓度为10‑5mol LR6G溶液滴在活性基底，静置2小时，然后使用去离子水冲洗基底表面除去过量的R6G。
[0052] (2)然后，在532nm激光照射下，使用拉曼光谱仪测试Zn‑OHPTP表面增强拉曼散射活性基底对于R6G的拉曼增强性能。实验结果如图6，SCNNSs/GaN异质结构具有显著增强的拉曼信号，证明了其作为拉曼散射活性基底的优异性能。
