中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機械研究所納米材料與環(huán)境檢測實驗室研究員劉錦淮和楊良保等在納米等離激元“熱點”構(gòu)建理論及表面增強拉曼散射(SERS)超靈敏檢測各類污染物的研究上取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以《銀納米棒陣列中液體毛細(xì)力構(gòu)筑的可逆SERS熱點用于分子捕獲和超高拉曼增強》為題發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》上（Capillarity-constructed reversible hot spots for molecular trapping inside silver nanorod arrays light up ultrahigh SERS enhancement，Chemical Science, 2013, 4: 3490. DOI: 10.1039/C3SC51231B)。
該課題組的劉洪林博士等研究人員提出并證明了“毛細(xì)力構(gòu)筑可逆SERS熱點并用于分子捕獲”的概念，發(fā)展了利用液體毛細(xì)力控制柔性納米棒陣列形成可控SERS熱點的方法和原理。在溶劑蒸發(fā)過程中，長度合適的納米棒陣列在液體粘附力作用下，可以發(fā)生微弱形變，在頂端自聚集，同時溶劑當(dāng)中的待測分子隨著溶劑的揮發(fā)被逐漸富集到納米棒頂端，進(jìn)入納米間隙內(nèi)。這種溶劑蒸發(fā)過程控制的納米棒自聚集是一種簡單和有效的策略，可以自發(fā)形成高度可逆的SERS熱點結(jié)構(gòu)，這種特性提供了一種通用的平臺同時用于分子捕獲和SERS傳感檢測。該工作被審稿人認(rèn)為是為大尺度上操控納米結(jié)構(gòu)形成SERS活性熱點提供了捷徑，具有重要的意義。該研究成果將會大大推動SERS技術(shù)在環(huán)境污染物檢測領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。
該研究工作得到了科技部重大科學(xué)研究計劃納米專項“應(yīng)用納米技術(shù)去除飲用水中微污染物的基礎(chǔ)研究”和國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項子任務(wù)“動態(tài)表面增強拉曼光譜技術(shù)用于農(nóng)藥殘留檢測”等項目的支持。
可逆SERS熱點原理圖(a)、時間成像的SERS光譜圖(b)及1428cm-1峰的相關(guān)參數(shù)(c-e)
不同液滴毛細(xì)力構(gòu)筑可逆SERS熱點獲得的光譜成像的重復(fù)性研究
