复旦大学联合相关实验室研究石墨烯量子取得进展

复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室研究员魏大程团队在石墨烯量子点研究领域取得重要进展。

表面增强拉曼光谱是指将待测物分子吸附在粗糙金属材料表面，使待测物的拉曼信号增强的光谱现象。表面增强拉曼散射(SERS)的发现，避免了荧光背景的干扰，使拉曼散射光谱检测的精度产生了飞跃，在生物化学、生物物理和分子生物学等方面得到了广泛的应用。早用于拉曼增强的衬底主要以金、银、铜三种金属和少数极不常用的碱金属为主，金银等金属除了价格昂贵之外，衬底制作程序比较复杂，不同金属的增强效率差别比较大，因此寻找更好的表面拉曼增强衬底材料至关重要。

与贵金属相比，石墨烯结构稳定，价格低，环境友好，能够很好地吸附被探测分子。但是，石墨烯由于增强机制的限制，与传统贵金属相比，拉曼增强效果要明显弱一些。探索合适的拉曼增强衬底一直是表面拉曼增强光谱研究的重要课题。

这一研究提供了一种制备高质量洁净石墨烯量子点的新方法，拓展了石墨烯量子点在拉曼增强衬底中的应用。此外，这种方法合成的高质量洁净石墨烯量子点具有很强的光和物质相互作用，具有应用于未来光学和光电器件中的巨大潜力。参与这一研究工作的还有中国科学院上海技术物理所和中国科学院重庆绿色智能研究院。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

它常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。