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【为创造伟力作出贡献】 西安交大科研人员在贵金属纳米结构设计合成方向取得新进展

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 在贵金属纳米材料的表面可控构筑亚尺度的结构特征有望为材料带来崭新的特性,已经成为贵金属纳米结构设计的新思路。例如,在金银纳米晶的表面制备高密度的岛状结构,可通过耦合效应产生特殊的表面等离子体共振性质,在表面增强拉曼散射(SERS)、生物传感、成像和光催化等领域具有重要的应用价值。然而在单一金属或具有相同晶格常数的金银体系中,晶体生长遵循层状生长模式,不利于亚尺度结构特征的形成。

西安交大前沿院高传博课题组及其合作者通过纳米晶体表面工程,成功克服了这一挑战。他们发现,当金纳米晶表面吸附聚合物并具有较快的生长速率时,其生长模式可从层状生长转变为岛状生长(Island Growth in the Seed-Mediated Overgrowth of Monometallic Colloidal Nanostructures,Chem,2017,3,678)。为进一步提高纳米岛的形成密度,优化其表面等离子体共振性质,研究人员开发了新型的表面工程策略。他们首先在金纳米晶的表面修饰少量银,然后引入卤素离子吸附于银位点上,从而成功诱导了金纳米晶表面的局域钝化。该途径可有效改变纳米金的生长模式,在其表面形成高密度的金银合金纳米岛状结构。由于其特殊的结构特征,该材料在表面增强拉曼散射中表现出优异的活性,其单颗粒的增强因子可以达到5×106,有望应用于高灵敏度的分子检测。

相关论文以“Building High-Density Au-Ag Islands on Au Nanocrystals by Partial Surface Passivation”为题发表在国际材料领域权威期刊Advanced Functional Materials(影响因子13.325)上。该工作由前沿院博士生范期奎在高传博教授的指导下完成。西安交通大学为该论文的第一及通讯作者单位。该工作得到了国家自然科学基金、唐仲英基金会及西安交大分析测试中心的支持。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201803199

高传博课题组主页:http://gaochuanbo.gr.xjtu.edu.cn

金纳米球、片、棒上生长金银合金纳米岛

2018-08-23
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