机械工程学报

作者：张景然, 陆思伟, 贾天棋, 石广丰, 李晶, 张心明, 闫永达

单位：1. 长春理工大学机电工程学院 长春 130022;2. 哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨 150001

关键词：四棱锥压痕,铜基石墨烯,西维因,罗丹明6G,表面增强拉曼散射；

基金：国家自然科学基金（51905047）、中国博士后基金（2020M670824）、吉林省博士后科研人员择优资助、吉林省青年科技人才托举工程（QT202022）和吉林省科技厅计划（20210101388JC，20190302123GX）资助项目。

基于维氏金刚石针尖的连续压痕加工方法，在铜基石墨烯表面上成功地制备出了阵列的四棱锥形压痕结构。随后，在结构化的铜基石墨烯表面涂覆一层金膜以作为复合SERS基底。实验结果表明，通过改变相邻间距的四棱锥压痕重叠形成不同形状的阵列微/纳结构，且该微纳结构对带有金膜的铜基石墨烯基底的拉曼强度有影响。在制备微纳结构的过程中，石墨烯出现了堆叠的现象，且随着加工间距的减小，石墨烯的层数有逐渐增加的趋势。其次，通过改变相邻两个压痕之间的间距四棱锥压痕的深宽比（S）对R6G分子的拉曼强度有明显的影响。其中，当S为0.043时，检测R6G分子610 cm-1特征峰的最大拉曼强度为1 439 counts。在压痕的材料堆积处及压痕的内部检测R6G分子拉曼强度的标准偏差分别为6.16%和9.19%。在检测农药残留方面，采用该复合基底检测百草枯和西维因的分辨率分别为10-5mol/L和10-6mol/L。该方法是一种可靠的及成本低的制备复合SERS基底的方法，且能够实现对农药残留的低浓度检测。

来源：2022年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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