隨著石墨烯材料的迅速崛起,人們對類似的層狀結(jié)構(gòu)的二維材料也產(chǎn)生了濃厚的興趣,其中,過渡金屬二鹵化物因其獨(dú)特的具有電學(xué)、光學(xué)、等離子體、電化學(xué)和電催化性能性質(zhì)的原子薄層結(jié)構(gòu),受到了廣泛的關(guān)注。
日前,暨南大學(xué)理工學(xué)院羅云瀚課題組提出了使用二硫化鎢納米薄膜涂層進(jìn)行增強(qiáng)型表面等離子體共振傳感器。二硫化鎢、二硫化鉬、二硒化鎢和二硒化鉬等,這些類石墨烯納米材料的二維材料在光電、催化、化學(xué)與生物傳感、超級電容器、太陽能電池及鋰離子電池等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
該課題研究人員提出并論證了,使用二硫化鎢納米涂層改進(jìn)的金屬薄膜可以增強(qiáng)表面等離子體共振傳感器的靈敏度。等離子體共振的靈敏度與二硫化鎢納米材料覆蓋層的厚度相關(guān),可以通過涂覆不同濃度的二硫化鎢乙醇溶液,或者多次涂覆來調(diào)整。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,由于其較大的表面積、較高的折射率以及獨(dú)特的光電性能,通過二硫化鎢納米材料涂層可以增強(qiáng)26.6%的等離子體共振靈敏度(實(shí)驗(yàn)中最高靈敏度可達(dá)2459.3nm/RIU)。此外,研究人員還提出,二硫化鎢靈敏度增強(qiáng)型表面等離子共振傳感器在1.333-1.360的折射率范圍的線性相關(guān)系數(shù)為99.76%。
除了增強(qiáng)靈敏度之外,二硫化鎢納米涂層還具有保護(hù)金屬膜免受氧化、共振波長區(qū)域的可調(diào)諧性、生物相容性、蒸氣能力和氣敏性等優(yōu)點(diǎn)。