科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
单位点调控作为一种重要的材料修饰手段，近年来在催化、能源、环境等领域中蓬勃发展。调控单位点，可以有效地调控表面电荷、电子结构、原子空间构型，从而实现材料整体性能的提升。在拉曼检测领域，表面电荷等关键因素被广泛认可并是当下研究热点。然而，单位点对表面电荷调控，乃至对拉曼灵敏度影响尚无系统研究。该研究全新提出单位点(包括单分子、单原子、单原子中心的配体络合物等)的表面电荷调控作用并研究其对拉曼检测灵敏度的影响。其中，利用经典的特异性反应：4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑(AHMT)与甲醛生成6-巯基-5-三唑啉[4,3-b]-s-四嗪(MTT),使得经单位点AHMT调控的Ag材料具有极低的检测限10-12 mol·L-1,低于不经单位点AHMT调控表面电荷的10-9 mol·L-1,实现了对甲醛分子的超低浓度检测。还研究了单钨原子氧化物调控，对于非特异性反应中的标准分子、农药残留分子检测能力的影响。其中罗丹明6G的检测限可以从10-12 mol·L-1降低到10-14 mol·L-1,农药福美双的检测限也可以从10-9 mol·L-1降低到10-11 mol·L-1,据此提出了单位点调控表面电荷方法的普适性。此外，经过Zeta电位的测试，发现经单位点调控的Ag表面电位都有较大变化，符合库伦正负电荷吸附理论，这更有利于对待检测分子的捕捉，也是拉曼检测灵敏度提升的原因，同时也在机理上解释了单位点调控的普适性。对深层机理方面也做了许多猜测与研究：一方面，由于单位点与基底材料之间存在电荷转移，因而存在化学增强(CM)过程。同时，在Ag表面有显著的电磁场增强(EM),两种增强机制和单位点体系的协同，需要进一步通过实验、理论等，研究不同单位点的新物理机制；另一方面，单位点可能作为一种新的振动模态，与基底中存在的表面等离子体共振(SPR)、待测分子的共振协同作用，使得拉曼散射共振更强，从而提升拉曼检测灵敏度。该实验与结论都证实了单位点调控在拉曼检测中的可行性、必要性，使单位点在该领域的深入研究成为可能。
- 单位
