Вчені розкрили секрети взаємодії ароматичних молекул із золотом

Дослідницька група під керівництвом професора Ян Лянбао з Інституту фізичних наук Хефея Академії наук Китаю (CAS) спостерігала за взаємодією між ароматичними молекулами та поверхнями Au на одному нанодимері Au за допомогою Раманівської спектроскопії з покращеним поверхнею (SERS). Дослідження опубліковано в Analytical Chemistry і було обрано для першої обкладинки випуску.

Інтерфейс взаємодії між ароматичними молекулами та благородними металами займає важливе місце у фундаментальній науці та технологічних додатках. Однак через обмеженість технології визначення характеристик і складність експериментальних умов все ще бракує кількісного розуміння конкретного механізму цієї взаємодії в умовах навколишнього середовища.

Щоб вирішити цю проблему, дослідницька група сконструювала нанодімерну структуру Au з субнанометровим проміжком. На основі цієї структури вчені отримали інформацію про спектр поверхневих молекулярних коливань за допомогою SERS.

Вони також досягли високочутливого SERS-детектування поліциклічних ароматичних вуглеводнів (PAH) з використанням тієї ж структури. Вони виявили, що чутливість ПАУ до SERS зростає зі збільшенням кількості ароматичних кілець у молекулі. Це дає нову ідею для високочутливого виявлення ароматичних молекул.

Одночасно виявлено фізичні типи адсорбції ароматичних молекул на поверхні Au та розподіл електронної густини на межі розділу. Це дослідження показує великий потенціал SERS у вивченні міжфазної взаємодії на рівні однієї молекули, а також надає нові наслідки для фундаментальних досліджень і технічних застосувань у суміжних областях.