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石墨烯/银复合结构SERS器件可充分发挥石墨烯与银纳米结构的特性,具有良好的性能。银纳米结构SERS活性强,但稳定性差,在空气中易氧化,限制了银SERS器件的应用。石墨烯具有原子级的厚度,良好的光学透过率,稳定的化学性质,是SERS器件理想的壳层材料,可有效阻止银纳米结构与探针分子及周围环境接触,提高基底稳定性。并且石墨烯本身还具有拉曼信号增强、荧光猝灭、探针分子富集等功能,使石墨烯/银复合结构成为SERS信号检测的理想平台。论文针对石墨烯/银复合结构SERS器件制备方面存在的问题展开研究工作,提出了两种工艺简单的石墨烯/银复合结构SERS器件快速制备方法,并根据SERS器件的特性,研制了便携式、低成本的拉曼光谱检测样机。论文的主要研究工作以及成果如下:(1)根据L-CVD制备石墨烯的原理,研制了一套可对制备参数进行精密监测与控制的石墨烯快速制备装置,并通过实验研究了腔压、激光功率密度及激光扫描速度对石墨烯生长的影响,实现了高质量多层石墨烯的快速制备。(2)提出一种基于脉冲激光原位沉积快速制备大面积银纳米结构的方法,并基于该方法制备了 G/Ag/LTSi复合结构SERS器件。G/Ag/LTSi的拉曼增强因子为2.6×107,并且性能稳定,在空气中放置50天,仍能保持良好的SERS活性。(3)提出一种使用飞秒激光快速制备表面带有绒毛状纳米结构的银纳米光栅阵列的方法,并基于该方法制备了 G/Ag_LIPSS/Si复合结构SERS器件。G/Ag_LIPSS/Si的拉曼增强因子为3.4X106,稳定性好,并且器件表面各区域SERS信号强度的相对标准偏差<2.5%,具有较好的信号一致性,可用于定量/半定量拉曼检测的场合。(4)根据石墨烯/银复合结构SERS器件的特性,初步研制了成本低、体积小、光路简单的便携式拉曼样机。拉曼样机与G/Ag/LTSi、G/Ag_LIPSS/Si复合结构SERS器件配合使用,对探针分子溶液的最低检出限分别为10-9mol/L与10-8mol/L,实现了痕量物质的检测。并且开展了初步的应用研究,使用拉曼样机与复合结构SERS器件分别对乳制品中是否添加三聚氰胺进行快速筛查以及对尿液中尿酸浓度是否超标进行快速检测。论文使用激光技术实现了石墨烯/银复合结构SERS器件的快速制备,拓展了激光技术在SERS器件制备中的应用。论文制备的石墨烯/银复合结构SERS器件与便携式拉曼样机配合使用可对痕量物质进行有效检测,在食品安全、环境监测、疾病诊断等领域具有良好的应用前景。