基于金-二硫化钼复合结构的表面增强拉曼光谱检测研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：
表面增强拉曼散射技术(sers)是一种简单高效的光谱分析技术,特别在微小分子的检测方面具有极大的潜能。因此,它被广泛应用在材料、生物和化学等领域中的微观物质检测和探究。然而,影响该技术发展的一个重要因素是如何获得灵敏度高、制备过程简易且再现性好的sers基底。近年来,二维过渡金属硫化物尤其是二硫化钨(ws2)和二硫化钼(mo s2),因具有优异的光电性能、极强的吸附性和较大的比表面积,是优良的载体材料,也可以被用作sers基底材料。金、银等金属虽然具有较高的拉曼散射增强能力，但稳定性较差。一些纳米结构半导体具有很好的稳定性和生物相容性，但增强能力有限。金属-半导体复合结构受到越来越多的关注，在等离子体和电子转移的协同作用下，能使材料拥有优异的sers性能，2d材料由于其大的表面积、高稳定性和良好的均匀性等优点，在sers应用方面极具潜力。
表面增强拉曼光谱具有的分析纳米尺度混合物的组成的能力，使其应用于环境分析、药学、材料科学、艺术和考古研究、法医学、药物和爆炸物检测、食品质量分析和单藻类细胞的检测。表面增强拉曼光谱与等离子体传感结合，可用于生物分子相互作用的高灵敏度的定量检测。
研究目的：
在等离子体和电子转移的协同作用下，制备金属-半导体mos2异质结构，探究其增强机制，将有效结合贵金属和二维材料基底的sers效应,构建贵金属银纳米线(ag nws)与ws2(mo s2)复合结构,期望获得灵敏度高、重复性好和稳定性强的sers基底。
研究意义：
表面增强拉曼光谱作为痕量敏感分析和快速检测的有力工具，在生物医学、环境、催化等领域有重要的应用。实现高效的sers检测，必须制备高灵敏的sres检测衬底。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：
1.利用等离子体和电子转移的协同作用制备金属-半导体mos2异质结构
2.设计一种新型的sers活性基底，即将双根并排的ag nws放置在三角形层状ws2的表面上形成ag nws-ws2纳米复合结构。

3.设计并构建ag nws-mo s2复合结构sers基底,并通过实验验证了该复合结构基底的较强的sers能力
4.利用第一性原理计算，探究金属-半导体增强机制，从而获得高性能的拉曼增强衬底
5.研究表面增强拉曼光谱作为痕量敏感分析和快速检测的有力工具，在生物医学、环境、催化等领域方面的应用

预期目标：
利用等离子体和电子转移的协同作用制备的金属-半导体mos2异质结构，使材料拥有优异的sers性能，同时，将2d材料其大的表面积、高稳定性和良好的均匀性等优点，发掘sers应用方面的潜力，研究复合前后的拉曼增强效应，最终获得高性能的拉曼增强衬底。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：实验法、文献研究法、观察法等。

研究步骤：
（一）中外文文献检索
（二）根据实验原理，进行实验
1.利用等离子体和电子转移协同作用制备金属—半导体MoS2异质结构
2.构建复合结构SERS基底，验证复合结构基底较强的SERS能力
3.利用第一性原理计算获得高性能的拉曼增强衬底
（三）采集并处理实验数据，绘制图像
（四）撰写论文，并按指导教师的修改意见修改
（五）完成论文终稿
（六）完成PPT汇报，进行答辩
（七）答辩后，按答辩老师要求修改论文，并整理资料，上交

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

[1] 2024年12月14日-2024年02月25日指导教师与学生联系，学生收集资料
[2] 2024年02月21日-2024年02月25日下发毕业论文任务书
[3] 2024年02月21日-2024年03月04日学生完成开题报告
[4] 2024年03月07日-2024年05月27日学生按要求撰写论文
[5] 2024年04月11日-2024年04月22日进行中期检查
[6] 2024年05月02日-2024年05月13日学生完成论文初稿
[7] 2024年05月16日-2024年05月27日经指导教师批阅，达到毕业论文要求后定稿
[8] 2024年05月23日-2024年06月03日指导和评阅教师评阅
[9] 2024年05月30日-2024年06月10日论文答辩与评分