新拉曼光譜法中,不足十億分之一米的粒子“可見”
將根據(jù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高聚物模版法細(xì)致制取的氧化錫SNC載入到低溫等離子激元放大儀的薄硅殼層上,使SNC的拉曼數(shù)據(jù)信號(hào)明顯提高到可測(cè)試的水準(zhǔn)。
圖片來源:物理學(xué)家組織網(wǎng)
物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,日本科學(xué)家開發(fā)出一種新拉曼光譜法,使研究人員能分析直徑僅0.5—2納米金屬顆粒的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。這一最新突破有望使科學(xué)家開發(fā)出新型微材料,廣泛應(yīng)用于電子、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。
金屬納米顆粒擁有廣泛的潛在應(yīng)用前景,正成為現(xiàn)代研究領(lǐng)域的“香餑餑”。研究人員目前已能研制出直徑僅為0.5—2納米(1納米等于十億分之一米)的金屬納米晶體。這些小顆粒被稱為“亞納米簇”(SNC),擁有非常獨(dú)特的特性。例如,可充當(dāng)(電)化學(xué)反應(yīng)中出色的催化劑;也會(huì)表現(xiàn)出奇特的量子現(xiàn)象,對(duì)組成簇的原子數(shù)的變化非常敏感等。
但目前統(tǒng)計(jì)分析方法沒法擔(dān)任SNC的測(cè)試科學(xué)研究工作中。在其中一種方式 名叫拉曼光譜法,雖然傳統(tǒng)式拉曼光譜法以及變體已在好幾個(gè)行業(yè)“大展身手”,但因?yàn)槠涿舾卸容^低,因而對(duì)SNC的測(cè)試工作中只有“望之興嘆”。
有鑒于此,東京工業(yè)大學(xué)研究小組提出了一種新方法來增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)量的性能,并使其能勝任SNC的分析工作。
在研究中,日本團(tuán)隊(duì)致力于提升特定拉曼光譜法——表面增強(qiáng)拉曼光譜法的性能。他們表示,將包裹于惰性二氧化硅薄殼內(nèi)的金/銀納米顆粒添加到樣品內(nèi),可放大樣品的光信號(hào),從而提高該技術(shù)的靈敏度。因此,他們首先從理論上確定了金/銀的最佳尺寸和組成,結(jié)果發(fā)現(xiàn),100納米銀光放大器可極大地放大黏附在多孔二氧化硅殼上的SNC的信號(hào)。
研究負(fù)責(zé)人之一山本喜久(音譯)教授解釋說:“這種光譜技術(shù)選擇性地產(chǎn)生了與光放大器表面非常接近的物質(zhì)的拉曼信號(hào)。”
為檢測(cè)這一發(fā)覺,她們精確測(cè)量了氧化錫SNC的拉曼光譜,結(jié)果得到了探索與發(fā)現(xiàn),表述了氧化錫SNC為何有著這般高的有機(jī)化學(xué)催化劑的活性——兩者之間分子相關(guān)。
