【摘 要】
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二维材料由于其独特的层状结构及优异的物理化学性质,被广泛的应用于各个领域。二维材料α-MoO3作为一种重要的n型半导体,其形状、尺寸和性能均具有良好的可调性。对MoO3性能调控和缺陷的研究是目前的热点问题。基于此,本文就α-MoO3的制备,热分解缺陷和表面增强拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering,SERS）性能展开研究。本文首先采用气相沉积制备α-MoO3单
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二维材料由于其独特的层状结构及优异的物理化学性质,被广泛的应用于各个领域。二维材料α-MoO3作为一种重要的n型半导体,其形状、尺寸和性能均具有良好的可调性。对MoO3性能调控和缺陷的研究是目前的热点问题。基于此,本文就α-MoO3的制备,热分解缺陷和表面增强拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering,SERS）性能展开研究。本文首先采用气相沉积制备α-MoO3单晶纳米片并采用拉曼光谱技术研究α-MoO3单晶纳米片的内部缺陷及产生的过程,最后通过可控的离子插层的手段调控α-MoO3纳米片的SERS性能,具体的研究内容如下:（1）采用气相沉积制备α-MoO3单晶纳米片,研究了制备条件对α-MoO3生长的影响,成功制备了长度达到100μm的高质量α-MoO3单晶纳米片。（2）研究了α-MoO3纳米片的热分解行为,结果发现α-MoO3纳米片存在两种分解行为:孔洞分解和边缘分解。孔洞分解的纳米片在内部更容易产生缺陷,并且孔洞缺陷倾向产生于[001]方向;边缘分解的纳米片在边缘更容易产生缺陷。升温过程中,拉曼光谱的变化符合非简谐声子衰减模型。（3）采用可控的离子插层的手段调控层状α-MoO3的SERS性能。以插层H离子为例研究了插层α-MoO3的SERS效果。通过探索插层H离子的溶液浓度和插层程度对SERS的影响,获得最优的SERS增强效果。插层H离子的α-MoO3SERS基底对探测分子R6G和MB都表现出良好的灵敏度,探测极限达到10-8M,增强因子达到10~4,并且具有良好的均匀性。插层样品在大气环境中储存21天后,拉曼强度没有明显衰减,具有良好的稳定性。最后,我们将插层技术拓展到二维材料石墨和MoS2,证实了插层技术对改善厚层二维材料的SERS性能具有普适性。
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