研究實現介觀結構金顆粒表面增強拉曼光譜
引自科學網
中國西安交通大學的研究“Gold Mesostructures with Tailored Surface Topography and Their Self-Assembly Arrays for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy”，2010年11月19日在國際奈米科學技術領域重要刊物《奈米快報》（Nano Letters）線上發表。該論文是由西安交通大學理學院材料物理系和物質非平衡合成與調控教育部重點實驗室方吉祥教授，同中國科學院物理所李志遠研究員及德國Karlsruhe國家研究中心，奈米技術研究所H. Hahn教授合作完成。
貴金屬奈米顆粒（如金、銀等）的一個重要的光學特性是其局域電磁場增強效應。其中貴金屬奈米顆粒的表面增強拉曼散射（SERS, Surface Enhanced Raman Scattering）是分子探測與識別的有效手段之一，已經使得單分子的SERS檢測成為可能，因而得到了學術界的廣泛關注和研究。為了進一步提高SERS的增強因數，達到單分子檢測的根本目標，一個理想的方案是設計和合成具有高增強因數和豐富“熱點”（hot spots）效應的貴金屬奈米顆粒。
介觀晶體是以奈米粒子為媒介的生長機制有序化組裝而成的三維超結構。近十年，在諸多材料體系，如氧化物、有機物、金屬等，被證明是一種普遍的晶體生長方式。由於具有粗糙的表面、可控的晶體形狀、小尺寸的構築單元及大量的內部微孔等結構特徵，因而在SERS，催化及感測器等領域具有廣闊的應用前景。
方吉祥教授在西安交通大學理學院攻讀博士研究生期間，在導師丁秉均教授的指導下，在貴金屬晶體生長方面做出了一系列的工作。在實驗中獲得了金屬介觀晶體（如APL, 91, 083108, 2007; APL, 92, 173120, 2008等），之後一直從事該領域的研究（如Chem. Commun. 1130, 2009; Nanotoday, 5, 175, 2010）。在本研究中，研究人員將介觀結構應用于表面增強拉曼光譜技術，使得單一“海膽”狀介觀結構金顆粒獲得~10的7次方的增強。由於顆粒之間的相互作用，該介觀結構組裝的單層陣列，較單一顆粒相比，可提高1-2個數量級，而且信號的重複性和一致性得到了很大的改善。
（來源：西安交通大學）
Nano Letters原文論文
Gold Mesostructures with Tailored Surface Topography and Their Self-Assembly Arrays for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy
Nano Lett., 2010, 10 (12), pp 5006–5013
DOI: 10.1021/nl103161q
Publication Date (Web): November 19, 2010
Jixiang Fang, Shuya Du, Sergei Lebedkin§, Zhiyuan Li, Robert Kruk, Manfred Kappes, and Horst Hahn
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