En forskargrupp ledd av Prof. Yang Liangbao från Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences (CAS), har observerat interaktionerna mellan aromatiska molekyler och Au-ytor på en enda Au-nanodimer genom Surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS).
Studien är publicerad i Analytical Chemistry och valdes som framsidan av numret.
Gränssnittsinteraktion mellan aromatiska molekyler och ädelmetaller är framträdande inom grundläggande vetenskap och tekniska tillämpningar. Men på grund av begränsningen av karakteriseringsteknologi och komplexiteten hos experimentella förhållanden, finns det fortfarande en brist på kvantitativ förståelse av den specifika mekanismen för denna interaktion under miljöförhållanden.
För att lösa detta problem konstruerade forskargruppen en Au nanodimer-struktur med ett subnanometergap. Baserat på denna struktur fick forskare information om ytmolekylärt vibrationsspektrum med hjälp av SERS.
De uppnådde också mycket känslig SERS-detektion av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) med samma struktur. De fann att SERS-känsligheten hos PAH ökar när antalet aromatiska ringar i molekylen ökar. Detta ger en ny idé för mycket känslig detektion av aromatiska molekyler.
Samtidigt avslöjades också de fysiska adsorptionstyperna av aromatiska molekyler på Au-ytan och elektrondensitetsfördelningen vid gränsytan.
Denna forskning visar den starka potentialen hos SERS i studien av gränssnittsinteraktion på enskild molekylär nivå och ger också nya implikationer för grundforskning och tekniska tillämpningar inom relaterade områden.
Mer information: Guoliang Zhou et al, Observing π–Au Interaction between Aromatic Molecules and Single Au Nanodimers with a Subnanometer Gap by SERS, Analytical Chemistry (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c03600
Journalinformation: Analytisk kemi
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
