通过一步热退火方法研究四种不同二维材料(MoS2,MoSe2,WS2,WSe2)在空气中的热稳定性。热退火温度较高时,WS2和WSe2在空气中容易被氧化,MoS2和MoSe2在空气中容易挥发,不会被氧化。MoS2和MoSe2在高温时仍然保持良好的晶体性。我们发现热退火后的四种二维材料作为拉曼增强的基底,使用罗丹明6G分子作为探针,其中热退火后MoS2表面表现出强烈的拉曼增强效应。改性MoS2的拉曼光谱和光致发光光谱揭示了增强R6G拉曼信号的增强机理,研究发现,基底表面粗糙度和表面微小的化学键都是引起表面增强拉曼散射效应的主要驱动力,最优化的热处理的MoS2上R6G分子的最小可检测浓度可以达到10-8 M,增强因子达到1.9×106。成功的将热退火后的块体M0S2与Au纳米颗粒进行复合,对R6G的拉曼信号进一步增强,可以检测到R6G分子的最低浓度是10-9M,增强因子达到3.4×107。这种合成方法容易,灵敏度高且可靠,显示出在生物和化学检测的优异SERS底物方面具有巨大潜力。