酞菁铅在石墨烯表面吸附行为的拉曼光谱研究

凌 曦 张 锦

(北京大学化学与分子工程学院,北京大学纳米化学研究中心,北京100871)

1 引言

石墨烯增强拉曼散射(GERS)效应是指与石墨烯接触的部分分子其拉曼信号被增强的效应.1其增强因子依赖于分子振动模,通常为几至几十倍,且受分子与石墨烯间距离、2分子取向、3石墨烯费米能级位置、4以及激发波长等因素的影响.由于石墨烯具有完美的二维平面结构、化学惰性,可通过π-π相互作用稳定分子以及可见光区高透过率等特点,5-7前期的研究表明,GERS的增强机制是不受电磁增强机制干扰的化学增强机制.1-4而传统的基于粗糙金属基底的表面增强拉曼散射(SERS)体系往往是一个电磁增强和化学增强机制共存的体系,给SERS增强机制的研究带来了极大的不便.尤其是在分子取向的研究中,传统SERS体系由于难以获得取向一致的分子结构,很难对增强效果的分子取向依赖性等进行研究.基于石墨烯基底的GERS体系为分子取向的研究提供了很大便利,主要体现在:(1)石墨烯具有表面平整的特征,便于形成取向一致的分子结构;(2)石墨烯具有化学惰性及稳定分子的作用;(3)通过GERS效应可以获得极少量分子的拉曼信号.由于化学增强程度主要依赖于探针分子与基底之间的相互作用,8-13因此,利用GERS体系,我们可以通过拉曼信号的变化对分子在石墨烯表面的取向或吸附行为的变化进行研究.

酞菁类分子因其具有较高的化学和热稳定性、离域的电子性质和高导电……