近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所劉錦淮課題組的研究員楊良保等人成功制備了單根可視化的表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）納米反應(yīng)器，并利用其監(jiān)測(cè)及檢測(cè)了等離子驅(qū)動(dòng)和小尺寸金納米顆粒催化的兩種化學(xué)反應(yīng)。該成果不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種催化體系的檢測(cè)及監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)計(jì)更好的SERS活性平臺(tái)及監(jiān)測(cè)催化體系有重要意義。相關(guān)成果發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)《化學(xué)通訊》雜志上（Chem. Commun. 2015, DOI:10.1039/C5CC03792A）。

近幾年，監(jiān)測(cè)等離子體驅(qū)動(dòng)及金納米顆粒催化的反應(yīng)受到廣泛關(guān)注，因此研究人員設(shè)計(jì)并拓展了各種各樣的監(jiān)測(cè)體系。眾所周知，表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）已經(jīng)成為一個(gè)強(qiáng)大的分析方法。與其他的振動(dòng)光譜相比，SERS技術(shù)不僅可以提高檢測(cè)的靈敏度，更重要的是它還可以提供分子的指紋信息。這些優(yōu)勢(shì)使得SERS成為檢測(cè)及監(jiān)測(cè)催化反應(yīng)的最佳分析工具。但是，大多數(shù)納米結(jié)構(gòu)作為SERS活性基底，依然存在著熱點(diǎn)的構(gòu)筑不均、納米結(jié)構(gòu)容易團(tuán)聚等問題，這些問題使得SERS檢測(cè)的重現(xiàn)性差。

針對(duì)上述問題，智能所科研人員設(shè)計(jì)了一種雜化的雙金屬納米結(jié)構(gòu)，可以將兩種金屬的特性結(jié)合到一個(gè)納米結(jié)構(gòu)中：以一維的銀納米線為模版，將合成的小尺寸正電荷金納米顆粒利用靜電吸附組裝到銀納米線上。將金納米顆粒有序地修飾在銀納米線上，顆粒和線之間的等離子耦合以及金顆粒的有序組裝使得整個(gè)體系可以作為一個(gè)SERS活性平臺(tái)，解決了銀納米線的SERS活性由于縱向的等離子體吸收在近紅外區(qū)域，不能和激光很好地匹配而減弱的問題，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的靈敏性和重現(xiàn)性檢測(cè)。

科研人員設(shè)計(jì)的這種單個(gè)一維的SERS反應(yīng)器，由于顆粒和線的等離子體耦合以及小尺寸的金納米顆粒的具有催化效應(yīng)等特點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體驅(qū)動(dòng)的化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測(cè)，又可以監(jiān)測(cè)金顆粒催化的反應(yīng)。更重要的是，由于銀納米的長(zhǎng)度在微米量級(jí)，可以在拉曼光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行清晰定位，這使得催化體系可以限定在一個(gè)固定的區(qū)域，減少周圍基底的干擾。

　　該研究工作得到了國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)任務(wù)、國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃納米專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

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