本申請涉及微塑料以及納米塑料，特別涉及一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底及其制備方法與應用

背景技術：

1、作為一種新興的環(huán)境污染物，塑料顆粒由于其獨特的理化性質，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構成了潛在威脅。它們在環(huán)境中廣泛分布，幾乎無處不在，從深海到高山，從極地到赤道都能發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。環(huán)境因素，包括地質化學、光化學和生物過程，推動著陸地和海洋環(huán)境中塑料廢物的降解，從而形成了各種尺寸的顆粒：大型塑料(mp，大于5毫米)、微塑料(μp，1微米至5毫米)和納米塑料(np，1至1000納米)。它們具有極高的吸附能力，能夠從水生環(huán)境中捕獲有害污染物，隨后這些污染物通過食物網進入生物系統(tǒng)，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構成了日益增長的風險。納米塑料由于其微小的尺寸，容易穿越生物屏障并滲透進入組織。這類現(xiàn)象可能會引發(fā)一系列健康問題，包括炎癥、組織損傷和血管阻塞。然而，傳統(tǒng)的檢測技術往往無法精確識別和量化這些微小的塑料顆粒。這一局限性凸顯了在環(huán)境科學和公共衛(wèi)生領域內，迫切需要開發(fā)更高效、更準確的納米塑料檢測方法的必要性。

2、專利文獻[cn?108950585]公開了一種mos2@cu2s@泡沫銅復合納米材料，用于電解水催化析氫技術領域，但其表面粗糙，結構不均勻，顯然不能用于微塑料以及納米塑料技術領域，因此，本申請?zhí)岢隽艘环N用于微塑料和納米塑料技術領域的cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，用于微塑料技術領域以及納米技術領域。

2、本申請?zhí)峁┝艘环Ncf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底的制備方法如下：

3、步驟一、將cf基底清洗后浸入前驅體溶液中進行反應，反應過后，對處理過的cf基底沖洗，得到cf/cu(oh)2復合材料；

4、步驟二、將na2s·9h2o溶解在去離子水中，超聲波處理獲得清澈溶液，然后將步驟一得到的cf/cu(oh)2復合材料加入清澈溶液，轉移到高壓反應器中，反應完成后，洗滌，干燥，得到cf/cu2s復合材料；

5、步驟三、制備混合溶液，將步驟二得到的cf/cu2s復合材料浸入混合溶液中進行熱處理，熱處理后，洗滌，干燥得到cf/cu2s@mos2復合材料。

6、優(yōu)選的，步驟一中，cf基底清洗的過程為，用hcl、去離子水和無水乙醇依次清洗，前驅體溶液為naoh溶液與(nh4)2s2o8溶液的混合溶液。

7、優(yōu)選的，步驟三中，混合溶液的制備步驟為，將na2moo4·2h2o和(nh2)2cs溶解在去離子水中，隨后進行超聲波處理以獲得混合溶液。

8、優(yōu)選的，步驟三中，熱處理的具體步驟為，步驟二得到的cf/cu2s復合材料浸入混合溶液中放入180℃烤箱中進行熱處理，持續(xù)22小時。

9、本申請?zhí)峁┝艘环N上述cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底的制備方法得到的異質結表面增強拉曼散射傳感基底。

10、本申請?zhí)峁┝艘环Ncf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底在微塑料以及納米塑料中的應用。

11、優(yōu)選的，cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底對聚苯乙烯顆粒的檢測濃度至少為50μg/ml，對亞甲基藍的最低檢測濃度為10-8m。

12、因此，本申請采用上述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，具有以下有益效果：

13、1、高密度的cu(oh)2納米棒陣列通過堿性刻蝕方法在cf表面原位生長。隨后，通過水熱法將cu(oh)2前驅體硫化，從而得到銅硫化物納米棒陣列。最后，使用原位生長策略，直接在cu2s納米棒上生長mos2，形成了具有核殼異質結構的cf/cu2s@mos2納米棒陣列。這種cu2s@mos2納米棒陣列的垂直生長，以及精心設計的核殼異質結構，不僅增強了質量傳輸，還保證了有效的電子傳遞到活性位點。

14、2、泡沫銅有高孔隙率、導電性以及獨特的3d結構和機械穩(wěn)定性。

15、3、cu2s是一種p型半導體，帶隙為1.2ev，其獨特的電子結構賦予了它在sers應用中具有顯著潛力。cu2s中的高密度空位(大約1021cm-3)導致了顯著的表面等離子體共振(spr)效應，特別是在近紅外區(qū)域。同時整合n型半導體mos2，形成了內置電場，顯著提高了電荷轉移(ct)效率，從而大大提升了sers活性。通過利用半導體異質結技術，我們可以利用各種材料的獨特屬性，產生大量可分離的電子-空穴對，從而有效擴展p-n異質結的光響應譜。在異質結界面，能帶彎曲和內部電場(ief)的產生顯著提高了載流子分離和傳輸的速度，從而為優(yōu)化sers提供了關鍵優(yōu)勢。

技術特征：

1.一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，其特征在于，cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底的制備方法如下：

2.根據權利要求1所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，其特征在于，步驟一中，cf基底清洗的過程為，用hcl、去離子水和無水乙醇依次清洗，前驅體溶液為naoh溶液與(nh4)2s2o8溶液的混合溶液。

3.根據權利要求1所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，其特征在于，步驟三中，混合溶液的制備步驟為，將na2moo4·2h2o和(nh2)2cs溶解在去離子水中，隨后進行超聲波處理以獲得混合溶液。

4.根據權利要求3所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底，其特征在于，步驟三中，熱處理的具體步驟為，步驟二得到的cf/cu2s復合材料浸入混合溶液中放入180℃烤箱中進行熱處理，持續(xù)22小時。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底的制備方法得到的異質結表面增強拉曼散射傳感基底。

6.根據權利要求1所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底在微塑料以及納米塑料中的應用。

7.根據權利要求1所述的一種cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底在微塑料以及納米塑料中的應用，其特征在于，cf/cu2s@mos2異質結表面增強拉曼散射傳感基底對聚苯乙烯顆粒的檢測濃度至少為50μg/ml，對亞甲基藍的最低檢測濃度為10-8m。

技術總結
本申請公開了一種CF/Cu<subgt;2</subgt;S@MoS<subgt;2</subgt;異質結表面增強拉曼散射傳感基底及其制備方法與應用，涉及微塑料以及納米塑料技術領域，制備如下，將CF(copper?foam)基底清洗后浸入前驅體溶液中進行反應，反應過后，對處理過的CF基底沖洗，得到CF/Cu(OH)<subgt;2</subgt;復合材料；步驟二、將Na<subgt;2</subgt;S·9H<subgt;2</subgt;O溶解在去離子水中，超聲波處理獲得清澈溶液，然后將步驟一得到的CF/Cu(OH)<subgt;2</subgt;復合材料加入清澈溶液，轉移到高壓反應器中，反應完成后，洗滌，干燥，得到CF/Cu<subgt;2</subgt;S復合材料；步驟三、制備混合溶液，將步驟二得到的CF/Cu<subgt;2</subgt;S復合材料浸入混合溶液中進行熱處理，熱處理后，洗滌，干燥得到CF/Cu<subgt;2</subgt;S@MoS<subgt;2</subgt;復合材料。CF/Cu<subgt;2</subgt;S@MoS<subgt;2</subgt;異質結表面增強拉曼散射傳感基底對PS粒子的檢測限達到50μg/mL，并顯示出很強的線性相關性(R<supgt;2</supgt;＝0.98)。

技術研發(fā)人員：張茂峰,張安鑫
受保護的技術使用者：合肥工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9