各向异性贵金属纳米晶聚集体上的表面增强拉曼研究

表面增强拉曼(SERS)基底中的热点出现几率很小，但其对SERS信号的贡献却非常大。以往SERS热点基底是以贵金属球（多晶结构）为构筑单元形成无序聚集体来实现的。本项目以两类各向异性贵金属纳米晶为构筑单元，采用衬底转换的方式，让探针分子在纳米晶表面定位吸附，进而可控地构筑金属A/分子/金属B的异质SERS热点基底。各向异性贵金属纳米晶的运用保证了构筑单元的多样性以及其局域表面等离子体（LSPR）的丰富性。衬底转换方法可以实现分子在纳米晶表面的不对称定向组装；在构筑三明治结构时更具普适性。各向异性贵金属纳米晶二元聚集结构作为SERS热点基底可用来探讨和比较耦合电磁场下的SERS物理增强效应和金属A/分子/金属B的异质结构下的电荷转移机理，以及分子在晶面选择吸附和取向问题。该设计是研究SERS电磁增强机制和电荷转移机制双佳的模型，二者放在同一模型下探讨将对SERS热点机制有更全面和深入的认识。

本项目严格执行了申请书中对于金属A/分子/金属B的异质SERS“热点”基底的设计，并按计划完成了计划书中的各项研究内容。.本项目研究了各向异性贵金属纳米晶的组装方法、表征方法。提出了以二维相关LSPR技术为基础的贵金属纳米粒子光谱分析方法，并对纳米晶形貌转换的动力学过程进行跟踪和分析。将各向异性贵金属纳米晶作为构筑单元，制备多种类型的组装膜，使其成为具有功能性的体材料或芯片。发展多种方法构筑可控地构筑金属A/分子/金属B的异质SERS“热点”基底。运用电磁场模拟展示“热点”结构的局域电磁场分布，并采用多个激发波长激发该热点基底的SERS性能。通过有效地比较和分析，对于“热点”结构耦合电磁场带来的SERS物理增强效应给出了充分地支持，同时也证明该金属A/分子/金属B的异质结构是一种高增强的SERS基底。.在本项目资助下，在国内外学术期刊上发表相关的学术论文9篇，会议文章5篇。资助培养博士研究生1人，硕士研究生3人。多人次参加国内外学术会议。资助1人次出国交流，并邀请2人次境外专家来访。