GeS2-石墨烯纳米复合物的制备及性能(5)
SERS光谱有很高的灵敏度，能对吸附在活性基底表面的单分子层和亚单分子层的分子进行检测，并且能给出表面分子的结构信息，成为一种新型高效的表面研究手段。关于SERS的产生机理目前广泛接受的主要有两种：一是贵金属纳米粒子的表面等离子体振动电场耦合产生的电磁增强机理，如常见的纳米尺度的金、银等的拉曼增强主要来自于电磁增强；另一种是基于电子传递的化学增强机理，石墨烯快速的电子传输速率使得石墨烯成为一个理想的化学增强基底[67-70]。
近些年来研究人员发现，贵金属和石墨烯复合后，得益于石墨烯和贵金属粒子之间的相互作用使得复合体系的表面增强拉曼性能比单独的二者都要高[71,72]。Tan等将纳米银粒子负载在石墨烯片层上得到了石墨烯-纳米银复合体系，该体系可以作为SERS基底通过拉曼光谱实现芳香族分子的检测，同时他们讨论了作为基底的支撑材料硅基片和硅纳米基片的性能区别[73]。
1.3.2石墨烯复合体系在污染物去除方面的应用
石墨烯作为一种零带隙的半导体材料，具有良好的导电性能；并且单层的石墨烯的透光率超过97%；这些特点为石墨烯在催化降解有机污染物方面的应用提供了优势。同时石墨烯大的比表面积，表面丰富的π电子也为其吸附有机污染物提供了优势，为石墨烯复合体系在去除有机污染物方面的应用提供了有力的基础[46]。
Zhang等通过一步电化学沉积法制备了还原氧化石墨烯、PbS共同修饰的TiO2纳米管阵列并考察了它对五氯苯酚的光催化降解性能，结果表明，经过修饰的纳米管阵列表现出了更好的光催化性能。经过两个小时的光照即可除去全部的五氯苯酚，同时石墨烯的存在提升了复合体系的稳定性，在经历8次催化循环后性能并未有明显降低[74]。
Zhang等通过水热法制备了石墨烯-InNbO4复合体系，由于石墨烯的存在，使得复合体系对可见光的响应、对污染物的吸附和光生电子的分离能力等方面有了很大提高。相对于单独的InNbO4，在可见光下对亚甲基蓝分子(MB)的催化降解性能提高了1.87倍[75]。
1.4 研究意义与目的
1.4.1 意义
石墨烯目前是世界上最薄却最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，导热系数高达5300 W/m•K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V•s，又比纳米碳管或硅晶体高。而电阻率只约为10-6 Ω•cm，比铜或银更低，为目前世界上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待能用来发产出更薄、导电速度横快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
而Ge的硫属化物因其独特的光学和电子学性能而备受关注，以锗为基础的具有光控的作用和令人感兴趣的也是太阳能，热电和非易失性存储器的领域，并且GeS2是光伏领域的潜在有用的材料。这些潜力，以及丰富的性能表现出迫切需要这些和相关材料的合成研究进展，作为高质量的样品，做相关的控制尺寸和形貌的基础研究是为未来在自旋电子学，光催化，热电特性与太阳能电池等领域发展。
由此将以上两种材料结合而成的GeS2/rGO纳米复合材料无论是在电化学或者是光电化学领域都应当有着不俗的表现。
1.4.2 目的
本课题的目的是寻找一种简单、温和的制备方法制备出具有较高纯度的GeS2-rGO纳米复合材料，并研究不同实验条件对产物性质的影响，以建立一个用于一步制备GeS2-rGO纳米复合材料的溶剂热法。并在此基础上，测试GeS2-rGO纳米复合材料的光学性能。最后，初步推断该制备方法的反应机理。
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