CN107522410B - 一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜及其制备方法以及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，包括：基底；复合于所述基底表面的晶粒不连续的CdTe薄膜；设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。本发明利用银纳米颗粒的等离激元拉曼散射增强作用，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，并利用其表面振动的频率和强度随周围介质的改变而非常灵敏地变化的性质，可以实现在分子层面灵敏地检测气体或环境颗粒物的种类和浓度。
Description
技术领域
本发明属于环境检测技术领域，具体涉及一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜及其制备方法以及应用。
背景技术
目前，工业界或居民家庭厨房多使用燃气报警器检测空气中的液化石油气、人工煤气、天然气等成分，用以保障生命财产安全和工业环境生产安全，其核心部件多使用半导体气敏传感器。
半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体表面接触时，产生的电导率等物理性质变化来检测气体的。待测气体与半导体表面接触后，气体吸附到半导体表面，与半导体间发生电子传递或是化学反应，使半导体的电导率等物理性质发生变化，进而使得电阻型半导体气敏元件的阻值发生变化，或是非电阻型半导体气敏元件的二极管伏安特性和场效应晶体管的阈值电压发生变化，最后达到检测待测气体浓度的目的。
市场上，以半导体气敏传感器为核心的燃气报警器占据主流地位，这种方法十分成熟，成本低廉，使用方便，能满足大多数用户的需求。但是这种环境探测器也有其局限。首先，其灵敏度不高。空气中的待测气体浓度需要在一定数值以上，才能与半导体气敏传感器发生相互作用，从而引起报警，当气体浓度较低时，这种环境探测器就不能灵敏地对环境中的待测气体或者物质产生响应。其次，这种环境探测器的可靠程度同样不高，就日常生活而言，经常发生由于厨房油烟过大，引起煤气报警器的自动报警。
除气体探测器外，环境探测领域还包含了对于颗粒物的探测。环境颗粒物的测定方法以重量法为主。根据中华人民共和国环境保护部发布的《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法(HJ 618-2011)》国家环境保护标准，重量法的原理为：分别通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积空气，使环境空气中PM10和PM2.5被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差和采样体积，计算出PM10和PM2.5的浓度。与气体探测器类似，这种方法的灵敏度比较低，只有在环境中存在较多颗粒物的时候，才能方便地得到较为准确的结果，该方法同样无法得知颗粒物的主要成分。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜及其制备方法以及应用，本发明提供的CdTe薄膜利用其表面振动的频率和强度随周围介质的变化而非常灵敏地变化的性质，可以实现在分子层面灵敏地检测气体或环境颗粒物的种类和浓度。
本发明提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，包括：
基底；
复合于所述基底表面的晶粒不连续的CdTe薄膜；
设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。
优选的，所述基底为玻璃基底。
优选的，所述银纳米颗粒的粒径为5～200nm，所述CdTe薄膜的厚度为2～100nm。
本发明还提供了一种上述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的制备方法，包括以下步骤：
在清洗干净的基底表面依次制备单分散的银纳米颗粒以及不连续的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
优选的，所述单分散的银纳米颗粒的制备方法具体为：
在基底表面沉积厚度为5～100nm的银纳米薄膜后，再在氮气气氛条件下，于200～500℃进行热处理15～60min，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底；
或者，
将银纳米颗粒分散于溶剂中，得到银纳米颗粒分散液；
将所述银纳米颗粒分散液涂覆于基底表面，干燥，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。
优选的，所述沉积银纳米薄膜的方法选自热蒸发法、物理气相沉积法、化学气相沉积法或化学电镀法。
优选的，所述不连续的CdTe薄膜的制备方法选自分子束外延法、近空间升华、磁控溅射、热蒸发或电子束蒸发。
本发明还提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜在作为环境监测探测器中的应用，所述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜为上述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜或上述制备方法制备的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
本发明还提供了一种环境监测方法，包括以下步骤：
A)将表面振动模式可分辨的CdTe薄膜置于待测环境中进行待测物吸附；
B)将吸附待测物后的CdTe薄膜进行拉曼信号测量，并与未进行待测物吸附的薄膜的拉曼信号进行对比；
通过表面振动模式的强度减弱和模式频率的移动对颗粒物浓度进行定性分析；
通过CdTe表面振动模式峰位ωSO的变化，计算得到待测物的相对介电常数ε，得到待测物的主要成分；
其中，所述峰位ωSO的计算公式如下：
其中，ωTO＝140cm-1是CdTe的横光学声子振动频率，ε0＝9.4是CdTe的静态介电常数，ε∞＝7.4是CdTe的高频介电常数。
优选的，所述步骤A)中吸附的时间为5分钟～2个月。
与现有技术相比，本发明提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，包括：基底；复合于所述基底表面的晶粒不连续的CdTe薄膜；设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。本发明利用银纳米颗粒的等离激元拉曼散射增强作用，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，并利用其表面振动的频率和强度随周围介质的改变而非常灵敏地变化的性质，可以实现在分子层面灵敏地检测气体或环境颗粒物的种类和浓度。
附图说明
图1本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的结构示意图；
图2为本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的制备流程图；
图3为本发明提供的利用表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的表面振动进行环境监测的流程示意图；
图4为实施例1制备的复合有单分散的银纳米颗粒的基底的扫描电镜图；
图5为实施例1制备的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的扫描电镜图；
图6为实施例1制备的未进行吸附的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的拉曼散射谱；
图7为实施例1制备的经过吸附后的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的拉曼散射谱。
具体实施方式
本发明提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，包括：
基底；
复合于所述基底表面的多块不连续的CdTe薄膜；
设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。
参见图1，图1本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的结构示意图。
本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜包括基底，所述基底优选为玻璃基底。
所述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜还包括复合于所述基底表面的晶粒不连续的CdTe薄膜。其中，所述CdTe薄膜的厚度为2～100nm，优选为10～70nm，更优选为20～40nm。
所述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜还包括设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。所述银纳米颗粒的粒径为5～200nm，优选为20～150nm，更优选为50～100nm，
在本发明中，所述晶粒不连续的CdTe薄膜覆盖于单分散的银纳米颗粒以及基底表面，为不规则的且相互之间不连续的薄膜。
本发明还提供了一种上述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的制备方法，包括以下步骤：
在清洗干净的基底表面依次制备单分散的银纳米颗粒以及晶粒不连续的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
参见图2，图2为本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的制备流程图。
具体的，首先准备清洗干净的基底，在本发明中，优选采用如下方法进行基底的清洗：
用溶剂进行超声清洗，再用去离子水冲洗后氮气吹干。
其中，所述超声清洗的方法为：
分别在干净的丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗15～20分钟；
或者，分别在氯仿、丙酮、去离子水中超声清洗30分钟；
或者，分别用去污粉、异丙醇超声清洗30分钟。
得到清洗干净的基底后，在所述基底表面制备单分散的银纳米颗粒，得到表面附着有单分散的银纳米颗粒的基底。
所述单分散的银纳米颗粒的制备方法具体为：
在基底表面沉积厚度为5～100nm的银纳米薄膜后，再在氮气气氛条件下，于200～500℃进行热处理15～60min，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。
在本发明中，对所述沉积银纳米薄膜的方法没有特殊限制，能够在基底表面形成厚度为5～100nm的银纳米薄膜即可，优选为热蒸发法、物理气相沉积法、化学气相沉积法或化学电镀法。
得到银纳米薄膜后，再在氮气气氛条件下，进行热处理，所述热处理的温度为200～500℃，优选为300～400℃，所述热处理的时间为15～60min，优选为20～40min。
经过热处理之后，所述银纳米薄膜自发地收缩形成呈单分散状态的银纳米颗粒，附着于基底表面。
或者，将银纳米颗粒分散于溶液中，得到银纳米颗粒分散液；
将所述银纳米颗粒分散液涂覆于基底表面，干燥，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。
在本发明中，对所述银纳米颗粒的制备方法没有特殊限制，能够得到5～200nm粒径范围的银纳米颗粒即可。本发明优选采用化学法直接制备银纳米颗粒。
然后，将银纳米颗粒分散于溶剂中，得到银纳米颗粒分散液；在本发明中，所述溶剂优选为无水乙醇。
接着，将所述银纳米颗粒分散液涂覆于基底表面，干燥，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。
在本发明中，所述干燥优选为自然干燥。
得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底后，在所述复合有单分散的银纳米颗粒的基底表面制备不连续的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
所述晶粒不连续的CdTe薄膜的制备方法选自分子束外延法、近空间升华、磁控溅射、热蒸发或电子束蒸发。
在进行晶粒不连续的CdTe薄膜的制备时，采用晶振仪来控制CdTe薄膜的厚度为2～100nm，在该厚度条件下，由于基底表面已经复合有粒径为5～200nm的单分散的银纳米颗粒，再在其表面制备厚度为2～100nm的CdTe薄膜时，CdTe薄膜自然会形成晶粒不连续的CdTe薄膜。
本发明还提供了一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜在作为环境监测探测器中的应用，所述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜为上述CdTe薄膜或上述制备方法制备的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
本发明还提供了一种环境监测方法，包括以下步骤：
A)将表面振动模式可分辨的CdTe薄膜置于待测环境中进行待测物吸附；
B)将吸附待测物后的CdTe薄膜进行拉曼信号测量，并与未进行待测物吸附的薄膜的拉曼信号进行对比；
通过表面振动模式的强度减弱和模式频率的移动对颗粒物浓度进行定性分析；
通过CdTe表面振动模式峰位ωSO的变化，计算得到待测物的相对介电常数ε，得到待测物的主要成分；
其中，所述峰位ωSO的计算公式如下：
其中，ωTO＝140cm-1是CdTe的横光学声子振动频率，ε0＝9.4是CdTe的静态介电常数，ε∞＝7.4是CdTe的高频介电常数。
参见图3，图3为本发明提供的利用表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的表面振动进行环境监测的流程示意图。具体步骤如下：
1.制备等离激元增强的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
使用上述方法，在相同条件下制备出多个薄膜样品，分别单独保存在干净无尘的样品袋中，随机选取一个样品作为标准薄膜。
2.放置检测薄膜进行环境吸附。
在待检测区域放置点，将表面振动模式可分辨的CdTe薄膜放置在该位置，视所在位置的具体情况，酌情考虑检测薄膜的放置时间，优选为5分钟～2个月。
对于气体或颗粒物浓度较高的地点，如城市区域、工厂区域甚至汽车排气口等，可放置5～360分钟。
对于气体或颗粒物浓度较少的地点，如郊区、室内等区域，可放置4～36小时。
对于气体或颗粒物浓度极少的地点，可放置1天至几个月。
3.对测试薄膜进行拉曼表征。
将放置在待检测环境一段时间的薄膜，使用拉曼表征设备在常温、常压下，进行拉曼信号测量，并与未进行环境放置的标准薄膜的拉曼信号，进行对比。
4.测试数据处理。
如图6所示，对于表面无气体吸附或者颗粒物吸附沉积的CdTe标准薄膜，其拉曼谱在166cm-1处有一个尖锐的特征峰，可以用于识别CdTe，其附近波数约150cm-1的位置，存在一个较宽的峰，即CdTe薄膜表面振动模式，该振动模式的强度和拉曼频移对薄膜表面的吸附物极为敏感，即使是单分子层的吸附，原则上也会引起该表面模式振动频率和拉曼散射强度的可观改变。从而通过拉曼信号的变化情况，达到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜对待测物质的吸附情况进行定性或者定量标定的目的。
5.分析测试数据并得出结论。
如图7所示，对于表面有气体吸附或者颗粒物沉积的CdTe薄膜，颗粒物的浓度可以根据表面振动模式的强度减弱进行定性的对比。而对于颗粒物的种类，可以根据CdTe表面振动模式峰位(ωSO)的变动，如下式：
其中，ωTO＝140cm-1是CdTe的横光学声子振动频率，ε0＝9.4是CdTe的静态介电常数，ε∞＝7.4是CdTe的高频介电常数，求得环境介质的相对介电常数ε，与常见材料的相对介电常数做比较，即可得知吸附气体或者颗粒物的主要种类组成。
本方法利用银纳米颗粒的等离激元拉曼散射增强作用，设计出表面振动模式可分辨的CdTe薄膜结构，并利用其表面振动的频率和强度随周围介质的变化而非常灵敏地变化这一性质，将其作为环境检测的核心，在分子层面灵敏地检测气体或环境颗粒物的种类和浓度，具有如下优势：
首先，本方法的探测灵敏度非常高。由于本方法使用的是纳米薄膜表面几层原子厚原子的振动模式，因此，该薄膜可探测的表面吸附物厚度最低可以达到10-10m量级，即可以探测到分子层面的气体或者颗粒吸附，可用于微量分析，探测灵敏度非常高。其次，本方法能够有效识别所吸附气体或者颗粒物的主要成分。通过非常简单的识别和计算，结合所在环境可能存在的物质，可以方便地得知探测区域中气体或者颗粒物的主要成分。第三，本方法方便快捷，操作简便。只需要将制备好的纳米等离激元增强的CdTe薄膜放置在待测地点，吸附一段时间后，即可将进行检测和分析，不会干扰到待测地点的正常使用。最后，本方法使用领域宽广，仅需改变CdTe薄膜的放置时间，就可以满足洁净程度不同工作环境的测试。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜及其制备方法以及应用进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
首先切好两块大小为15mm×30mm玻璃片，分别在干净的氯仿、丙酮、去离子水中超声清洗30分钟，之后使用去离子水冲洗干净，用氮气吹干，得到清洗干净的玻璃基底。
取10mL质量分数为1％AgNO3溶液于烧杯中，滴入质量分数为2％的氨水溶液至沉淀刚好溶解为止。将冲洗干净的玻璃片放入上述银氨溶液中，滴入10％葡萄糖溶液，再滴入5～6滴聚乙二醇，60℃水浴加热约2min，待玻璃基片表面形成光亮的银膜后立即取出，用无水乙醇和去离子水冲洗后，用氮气吹干。之后将其放入管式炉中，于330℃热处理25分钟，热处理气氛为高纯氮气。待降至室温，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。对其复合有银纳米颗粒的一面进行电镜扫描，结果见图4，图4为实施例1制备的复合有单分散的银纳米颗粒的基底的扫描电镜图。
接着，将复合有单分散的银纳米颗粒的基底放入真空室，真空度为5×10-4Pa，使用电子束蒸发法，蒸镀40nm厚的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。对其复合有CdTe薄膜的一侧进行电镜扫描，结果见图5，图5为实施例1制备的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的扫描电镜图。由图5可知，表面振动模式可分辨的CdTe薄膜表面为晶粒不连续的CdTe薄膜。
之后按照上述步骤制备多个表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，将其中任意一块制备好的CdTe薄膜放入干净的样品袋中，作为标准薄膜，测定其拉曼散射谱，结果如图6所示，图6为实施例1制备的未进行吸附的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的拉曼散射谱。
选用其中一个薄膜作为检测薄膜，将所述检测薄膜放置在实验室桌面6小时后，将其与标准薄膜进行测试，测试条件选用常温、常压，拉曼散射测试激光使用785nm波长，激光功率为50mW，测试镜头为100倍，得到拉曼散射谱，如图7所示，图7为实施例1制备的经过吸附后的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的拉曼散射谱。
对谱图进行分析对比，用上述公式计算，所得环境介质的相对介电常数为2.10，经比对为矿物油，应为实验室机械泵用油的蒸汽。
实验室中，机械泵用油的蒸汽是极其少量的，在此实施例中被检测到，一是由于检测薄膜放置的位置正好处于实验室所用的三个机械泵附近，使得样品能接触到机械泵用油的蒸汽，二是由于检测薄膜的灵敏度非常高，能够在分子层面对环境气体进行检测，因而可以检测到极其少量的机械泵用油的蒸汽。
实施例2：
首先切好两块大小为15mm×30mm玻璃片，分别在干净的丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗15分钟，之后使用去离子水冲洗干净，用氮气吹干。
将清洗干净的玻璃衬底放入真空室，真空度为5×10-3Pa，使用热蒸发法，蒸镀20nm厚的银薄膜，之后将其放入管式炉，于300℃热处理30分钟，热处理气氛为高纯氮气。待降至室温，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。对其复合有银纳米颗粒的一面进行电镜扫描，得到与实施例1中图4相同的结果。
将复合有单分散的银纳米颗粒的基底放入真空室，真空度为2×10-4Pa，使用分子束外延法，蒸镀20nm厚的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。对其复合有CdTe薄膜的一侧进行电镜扫描，结果与实施例1中的图5相同，即表面振动模式可分辨的CdTe薄膜表面为多晶不连续的CdTe薄膜。
之后将一块制备好的CdTe薄膜放入干净的样品袋中，作为标准薄膜。
将检测薄膜放置在装修过的室内地板上3天后，将其与标准薄膜进行测试，测试条件选用常温、常压，拉曼散射测试激光使用785nm波长，激光功率为25mW，测试镜头为50倍，得到拉曼散射谱，对谱图进行分析对比，用上述公式计算，所得环境介质的相对介电常数为2.31，经比对，应为苯蒸汽。
实施例3：
切好两块大小为15mm×30mm玻璃片，分别用去污粉、异丙醇超声清洗30分钟，之后使用去离子水冲洗干净，用氮气吹干备用。
制备银纳米颗粒。在装有冷凝管、恒压漏斗的三口烧瓶中加入5mL的N,N-二甲基甲酰胺,小心煮沸，恒压漏斗中加入2mL 0.1mol/L的AgNO3溶液与8mL溶解了0.3g聚乙烯吡咯烷酮的水溶液，用1M的盐酸将其pH调至8，逐滴加入到煮沸的N,N-二甲基甲酰胺中，约10分钟加完，反应20分钟。反应后的溶液经减压蒸馏(0.8MPa)除去水和其他溶剂,直至完全蒸干。残余在瓶底的附着了纳米银的聚乙烯吡咯烷酮经干燥后重新溶解在去离子水中洗涤数次,在3000转/分钟的转速下离心分离30分钟，离心产物即为纳米银颗粒。在离心产物中加入无水乙醇备用。
将混有纳米银颗粒的无水乙醇悬浊液滴在两块清洗干净的玻璃衬底上，自然风干，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。对其复合有银纳米颗粒的一面进行电镜扫描，得到与实施例1中图4相同的结果。
再将复合有单分散的银纳米颗粒的基底放入真空室，真空度为5×10-3Pa，使用热蒸发法，蒸镀30nm厚度的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。对其复合有CdTe薄膜的一侧进行电镜扫描，结果与实施例1中的图5相同，即表面振动模式可分辨的CdTe薄膜表面为晶粒不连续的CdTe薄膜。
将一块制备好的CdTe薄膜放入干净的样品袋中，作为标准薄膜。
在市中心放置检测薄膜6小时后，将其与标准薄膜进行测试，拉曼散射测试条件选用常温、常压，测试激光使用532nm波长，激光功率为50mW，测试镜头为100倍，得到拉曼散射谱，对谱图进行分析对比，用上述公式计算，所得环境介质的相对介电常数为8.53，经比对，应为大气中的沙尘颗粒。
实施例4：
切好两块大小为15mm×30mm玻璃片，分别在干净的丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗15分钟，之后使用去离子水冲洗干净，用氮气吹干。
将清洗干净的玻璃衬底放入真空室，真空度为5×10-3Pa，使用热蒸发法，蒸镀30nm厚的银薄膜，将其放入管式炉，于280℃热处理40分钟，热处理气氛为高纯氮气。待降至室温，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。对其复合有银纳米颗粒的一面进行电镜扫描，得到与实施例1中图4相同的结果。
将其放入近空间升华设备，蒸镀气氛为2kPa氩气，衬底温度500℃，CdTe源的温度为600℃，蒸镀60nm厚的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。对其复合有CdTe薄膜的一侧进行电镜扫描，结果与实施例1中的图5相同，即表面振动模式可分辨的CdTe薄膜表面为晶粒不连续的CdTe薄膜。
将一块制备好的CdTe薄膜放入干净的样品袋中，作为标准薄膜。
在汽车排气孔中，水平放置检测CdTe薄膜，启动汽车10分钟后熄火，将检测薄膜与标准薄膜一块进行拉曼散射测试，测试条件选用常温、常压，测试激光使用688nm波长，激光功率为50mW，测试镜头为100倍，得到拉曼谱图，对谱图进行分析对比，用上述公式计算，所得环境介质的相对介电常数为7.42，经比对，应为尾气中的碳颗粒。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜，其特征在于，包括：
基底；
复合于所述基底表面的晶粒不连续的CdTe薄膜；
设置于所述基底与所述CdTe薄膜的接触面的单分散的银纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的复合CdTe薄膜，其特征在于，所述基底为玻璃基底。
3.根据权利要求1所述的复合CdTe薄膜，其特征在于，所述银纳米颗粒的粒径为5～200nm，所述CdTe薄膜的厚度为2～100nm。
4.一种如权利要求1～3任意一项所述的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在清洗干净的基底表面依次制备单分散的银纳米颗粒以及晶粒不连续的CdTe薄膜，得到表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述单分散的银纳米颗粒的制备方法具体为：
在基底表面沉积厚度为5～100nm的银纳米薄膜后，再在氮气气氛条件下，于200～500℃进行热处理15～60min，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底；
或者，
将银纳米颗粒分散于溶剂中，得到银纳米颗粒分散液；
将所述银纳米颗粒分散液涂覆于基底表面，干燥，得到复合有单分散的银纳米颗粒的基底。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述沉积银纳米薄膜的方法选自热蒸发法、物理气相沉积法、化学气相沉积法或化学电镀法。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述晶粒不连续的CdTe薄膜的制备方法选自分子束外延法、近空间升华、磁控溅射、热蒸发或电子束蒸发。
8.一种表面振动模式可分辨的CdTe薄膜在作为环境监测探测器中的应用，其特征在于，所述表面振动模式可分辨的CdTe薄膜为权利要求1～3任意一项所述的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜或权利要求4～7任意一项所述的制备方法制备的表面振动模式可分辨的CdTe薄膜。
9.一种环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将表面振动模式可分辨的CdTe薄膜置于待测环境中进行待测物吸附；
B)将吸附待测物后的CdTe薄膜进行拉曼信号测量，并与未进行待测物吸附的薄膜的拉曼信号进行对比；
通过表面振动模式的强度减弱和模式频率的移动对颗粒物浓度进行定性分析；
通过CdTe表面振动模式峰位ωSO的变化，计算得到待测物的相对介电常数ε，得到待测物的主要成分；
其中，所述峰位ωSO的计算公式如下：
其中，ωTO＝140cm-1是CdTe的横光学声子振动频率，ε0＝9.4是CdTe的静态介电常数，ε∞＝7.4是CdTe的高频介电常数。
10.根据权利要求9所述的环境监测方法，其特征在于，所述步骤A)中吸附的时间为5分钟～2个月。
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