纳微结构等离子体限域化学与组装

The structures and properties of materials in low dimension and micro/ nano size are the core of nano-science. As an effective means of controlling material dimension and dimension, spatial confinement has received more and more attention recently. Here, based on the plasmonic hollow nanostructure arrays with high efficient of photon confined performance, utilizing its unique plasmonic hollow cavities, we gain chemical reaction and realize the spatial confinement of the reaction products and assemblies. Compared with common spatial confinement method, the plasmonic confinement based on micro-nano structure arrays provides a simple operation with high spatial accuracy. And considering the dependence that confinement results on the plasmonic properties, the plasmonic confinement is more tunable. Moreover, the patterning of the target products result from the confinement of array structures could be conducive for the development and research of the new properties of nanomaterials. Further, plasmonic chiral hollow nanostructure arrays with hollow space of chiral microenvironment, which can be used for the research of chiral plasmonic influence on chiral reactions and assembly, are prepared via a simple symmetry breaking. In conclusion, the application of plasmonics on spatially confined chemical reactions and assembly is promising to promote the development and revolution for both traditional chemistry and nanofabrication techniques.

材料在低维度及小尺寸状态下的结构与性质，是纳米科学的研究核心。空间限域作为一种有效的控制物质维度与尺寸的手段，近来得到越来越多的关注。本项目通过构筑高效光子限域性质的等离子体纳米中空阵列，利用其独特的等离子体中空谐振腔，实现增益化学反应并对反应与组装产物完成空间限域。与常见的限域方法相比，这种基于微纳阵列结构的等离子体限域操作简单，限域准确，同时因其限域效果多决定于结构的等离子体特性，因此该方法具有更高的可调控性。除此之外，阵列结构在限域的同时也可以实现目标产物的图案化，为开发和研究纳米材料新性质提供了重要的实验基础。进一步，通过对纳微结构的对称性破缺过程，构筑手性等离子体中空阵列，并利用其中空结构所带来的手性微环境，探究手性等离子体对手性反应与组装过程的影响。总之，基于微纳阵列结构的等离子体限域化学与组装，将促进传统化学与微纳加工技术的进步和变革。

结构材料在低维度及小尺寸状态下的结构与性质，是纳米科学的研究核心。空间限域作为一种有效的控制物质维度与尺寸的手段，近来得到越来越多的关注。本项目通过构筑多种高效光子限域性质的等离子体纳米中空阵列与纳米尖端阵列，利用其独特的等离子体谐振，实现增益化学反应并对反应与组装产物完成空间的限域，构建了多种类型的（多级控制）等离子体化学微反应器。与常见的限域方法相比，这种基于微纳阵列结构的等离子体限域操作简单，限域准确，同时因其限域效果多决定于结构的等离子体特性，因此该方法具有更高的可调控性。除此之外，我们制备的阵列结构在限域的同时也实现了目标产物的图案化，这就为开发和研究纳米材料新性质提供了重要的实验基础。进一步，通过对纳微结构的对称性破缺过程，初步构筑了具有手性的等离子体中空阵列和手性间隙结构，为探究手性等离子体对手性反应与组装过程的影响打下基础。总之，基于对微纳阵列结构等离子体限域化学与组装的研究工作，使传统化学与微纳加工技术相互结合，促进了相关领域的进步与变革。