Forskere låser op for hemmeligheder om aromatiske molekylers interaktion med guld

Et forskerhold ledet af prof. Yang Liangbao fra Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences (CAS), har observeret interaktionerne mellem aromatiske molekyler og Au-overflader på en enkelt Au nanodimer ved Surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS).

Undersøgelsen er publiceret i Analytical Chemistry og blev valgt som forsiden af ​​nummeret.

Grænsefladeinteraktion mellem aromatiske molekyler og ædelmetaller er fremtrædende inden for grundlæggende videnskab og teknologiske anvendelser. Men på grund af begrænsningen af ​​karakteriseringsteknologi og kompleksiteten af ​​eksperimentelle forhold, er der stadig en mangel på kvantitativ forståelse af den specifikke mekanisme for denne interaktion under miljøforhold.

For at løse dette problem konstruerede forskerholdet en Au nanodimer struktur med et subnanometer hul. Baseret på denne struktur opnåede forskere oplysninger om overflademolekylært vibrationsspektrum ved hjælp af SERS.

De opnåede også meget følsom SERS-detektion af polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er) ved brug af den samme struktur. De fandt ud af, at SERS-følsomheden af ​​PAH'er stiger, efterhånden som antallet af aromatiske ringe i molekylet stiger. Dette giver en ny idé til den meget følsomme påvisning af aromatiske molekyler.

Samtidig blev de fysiske adsorptionstyper af aromatiske molekyler på Au-overfladen og elektrondensitetsfordelingen ved grænsefladen også afsløret.

Denne forskning viser det stærke potentiale af SERS i studiet af grænsefladeinteraktion på enkelt molekylært niveau og giver også nye implikationer for grundforskning og tekniske anvendelser inden for beslægtede områder.

Flere oplysninger: 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

Journaloplysninger: Analytisk kemi

Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences