纳米银/石墨烯复合SERS基底的制备及对铀(Ⅵ)的拉曼光谱研究 |
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作者姓名: | 姜交来 张靖 贾建平 王少飞 吴昊曦 云雯 汪小琳 廖俊生 |
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作者单位: | 1. 表面物理与化学重点实验室,四川 江油 621908 2. 中国工程物理研究院,四川 绵阳 621900 |
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基金项目: | 中国工程物理研究院放射化学学科(909)基金项目(xk909-2),国家自然科学基金项目(21501157),表面物理与化学重点实验室基金项目(TP201302-1) |
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摘 要: | 铀是核工业中一种重要的核燃料,研究其在水溶液中的浓度和种态信息具有重要意义。铀(Ⅵ)在水溶液中最稳定的存在形式UO2+2,其标准Raman散射峰为871 cm-1。然而利用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测铀(Ⅵ)时,铀(Ⅵ)与SERS基底的直接相互作用,使得铀(Ⅵ)的Raman峰存在很大程度的偏移,甚至偏移到710 cm-1。使用不同的SERS基底,其偏移程度也不同,无法反映溶液中铀(Ⅵ)的真实Raman信息,为解析溶液中铀(Ⅵ)的种态带来了很大困难。通过抗坏血酸活化银纳米粒子(AgNPs),在硅衬底上自组装AgNPs阵列,得到SERS基底。利用石墨烯介质隔层的化学惰性和完整性,通过悬空自助转移法在该自组装AgNPs SERS基底表面转移单层石墨烯,制备了纳米银/石墨烯复合SERS基底。并表征了该复合SERS基底的形貌,AgNPs粒子紧密连接在一起,形成纳米链结构,纳米链均匀地分布于衬底表面,单层石墨烯紧密覆盖于AgNPs表面,且石墨烯的亚纳米级厚度没有改变AgNPs的形貌。将这两类SERS基底用于检测硝酸铀酰,对于未覆盖石墨烯的AgNPs基底,UO2+2的对称伸缩振动峰为719 cm-1,基底与UO2+2的相互作用导致谱峰宽化,并向低波数移动。而在覆盖了石墨烯的G-AgNPs复合SERS基底表面,UO2+2的对称伸缩振动峰为771 cm-1,回移了52 cm-1,这种大幅度的回移表明石墨烯隔层在一定程度上隔绝了UO2+2与AgNPs的相互作用。
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关 键 词: | 表面增强拉曼光谱 石墨烯 铀酰离子 银纳米粒子 |
收稿时间: | 2015-11-01 |
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