Ett forskarlag under ledning av professor Yang Liangbao från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin har använt ytförstärkt Raman-spektroskopi (SERS) för att noggrant övervaka diffusionsbeteendet hos en enskild molekyl i det subnanometerska utrymmet.
Studien publicerades i The Journal of Physical Chemistry Letters .
SERS-teknologi, en mycket känslig och selektiv analysteknik, möjliggör analys på en molekylnivå genom att inducera ett resonansfenomen på en metallyta som avsevärt förbättrar den molekylära Raman-signalen. Långtidsövervakning av omärkta enstaka molekyler är dock fortfarande en utmaning.
I den här studien använde forskarna den utmärkta fototermiska effekten av guldnanorods för att konstruera hotspot-strukturer med en gapstorlek på ~ 1,0 nm med hjälp av laserrekonstruktion.
Den konstruerade hotspoten gav inte bara utmärkt SERS-förbättring utan fångade också aktivt målmolekylerna, vilket möjliggjorde realtidsövervakning och analys av diffusionsbeteendet hos kristallina violetta enstaka molekyler.
"Detta gjorde det möjligt för oss att observera det blinkande beteendet hos enkristallina violetta molekyler i upp till fyra minuter med hjälp av dynamisk ytförstärkt Raman-spektroskopi", säger Yan Wuwen, en medlem av teamet.
Genom att kombinera beräkningar av densitetsfunktionella teorin (DFT) och SERS-kartläggningsresultat, drog de slutsatsen att de enkristallina violetta molekylerna kan begränsas i subnanometerutrymme.
Denna studie ger ett unikt sätt att förstå molekylära interaktioner, kemiska reaktioner och biomolekylers beteende.
Mer information: Wuwen Yan et al, Realtidsövervakning av en enstaka molekyl i subnanometersrymden genom Dynamic Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI:10.1021/acs.jpclett.3c02276
Journalinformation: Journal of Physical Chemistry Letters
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
