删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

金/铜纳米异质界面的电荷转移等离激元调控

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



金属纳米结构由于其独特的局域表面等离激元共振现象而倍受关注,对催化、传感、纳米医学以及光学器件等具有重要意义.电荷转移等离激元共振强烈依赖于纳米单元间的导电结点,可产生频率连续可调的共振光吸收和光散射,为获得高度局域化的增强光磁场和光热效应提供了可能.然而,受制于已有构筑手段和有限的结构种类,相关研究仍处于初级阶段.针对此,本工作发展了一种十分简单、有效的Au/Cu纳米异质结点调控策略,利用廉价易得的天然DNA分子在金纳米粒子“种子”表面发生非特异性吸附,有效控制铜在金表面发生异相成核时的相间接触面积,得到导电结点宽度连续可调的电荷转移纳米粒子二聚体.实验光谱和理论模拟显示,结点宽度、铜和金纳米粒子的尺寸是决定电荷转移等离激元性质的重要参数,其分别可由DNA吸附量、Cu2+加入量和金纳米粒子尺寸加以控制,进而实现共振波长在可见至近红外区的宽广调节.通过与其它吸附分子对比证明了DNA吸附调控模式的独特性.这种具有可调控导电结点的双金属纳米异质界面为实现电荷转移等离激元共振与催化和传感等功能的集成以及相关应用探索奠定了重要基础.
关键词: 电荷转移, 界面, 金属, 二聚体, DNA
Metal nanostructures with localized surface plasmon resonance (LSPR) have attracted great attention in catalysis, sensing, nanooptics, and nanomedicine. Charge transfer plasmon (CTP) is a LSPR mode that strongly depends on a conductive junction between metallic nanounits. Benefitting from the charge transfer junction, CTP provides a facile way to generate widely tunable LSPR with highly localized/enhanced light magnetic field and photothermal effect. The limited availability of highly tunable CTP structures and their fabrication techniques hinders a further pursuit of their functions and applications. In response to this situation, the present work aims at developing a simple while highly efficient synthetic route to width-adjustable Au/Cu heterojunctions capable of evoking tunable CTP behaviors. The strategy relies on a non-specific surface adsorption of low-cost, naturally occurred fish sperm DNA on a gold nanoseed to control heterogeneous copper nucleation. Such a process offers a chance to tailor the contact area between the gold and copper nano-domains in the bimetallic structure. Highly tunable CTP resonance from visible to near-infrared region is then realizable on the basis of this method. Experimental and calculated extinction spectra consistently reveal three key variables for the CTP structure, including the width of conductive junction and the sizes of gold and copper particles. These parameters are associated with DNA coverage, copper precursor concentration, and the synthetic conditions for gold nanoparticles, which allow for a CTP tuning from visible to near infrared wavelengths. By fully exploiting these highly controllable parameters, the maximally achievable CTP wavelength readily enters a near infrared Ⅱ domain. The resulting CTP signals have a red-shift of up to 750 nm relative to the 530~570 nm LSPR peaks of individual gold and copper nanoparticles, corresponding to a very narrow Au/Cu conductive contact of 11~13 nm in width. The role of nonspecific DNA adsorption in the above process proves unique (currently irreplaceable) compared to other molecular adsorbates. The easily tunable Au/Cu heterointerface paves a way to integrated CTP and catalytic/sensing functions in future research.
Key words: charge transfer, interface, metal, dimerization, DNA


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/纳米 金属 结构 医学 光学

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 超强纳米颗粒溶液粘合剂
    摘要/Abstract无论是自然界普遍存在的非共价键相互作用,还是共价键结合,都可以产生界面粘附.粘附材料的应用需求广泛,涉及可穿戴设备、电子器件、医疗手术等诸多领域.近些年来,仿生结构粘附材料和仿生粘合剂已经得到了快速的发展,一些人工制备的粘附材料已投入实际应用.然而,结构微加工的局限性和合成路线 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • meso-四(对甲氧基苯基)卟啉钴在货币金属单晶表面的吸附与自组装研究
    摘要/Abstract利用超高真空低温扫描隧道显微镜系统研究了meso-四对甲氧基苯基卟啉钴分子在Au(111)、Ag(111)和Cu(111)表面的吸附与自组装.该分子在金属表面可以形成两种组装结构A和B.在结构A中,分子间的相互作用主要为π-π堆叠,仅在Au(111)和Ag(111)表面被实验观 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 胆甾相液晶结构色的光调控
    摘要/Abstract胆甾相液晶是一类具有周期性螺旋超结构的软光子晶体,能够选择性地反射不同波长的光产生结构色.在向列相液晶中掺杂光响应手性分子是制备光响应胆甾相液晶的普遍方法.在外界光源的刺激下,光响应手性分子的空间结构改变,诱导螺旋超结构的螺距发生变化,从而调控胆甾相液晶的结构色,因此光响应胆甾 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 可溶性氧化-还原介质促进分级结构碳纳米笼的锂氧电池性能
    摘要/Abstract锂氧(Li-O2)电池因具有超高的理论能量密度而受到人们的关注,但仍面临实际比容量较低、过电势较高和循环稳定性较差等挑战.以具有高比表面积、分级孔结构、丰富缺陷和高电导率等特征的3D分级结构碳纳米笼(hCNC,hierarchicalcarbonnanocages)为正极材料, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 过渡金属催化有机腈和叠氮酸钠反应机理的研究
    摘要/Abstract过渡金属催化有机腈和叠氮酸钠反应机理的研究一直是一个具有挑战性的课题.本工作组合理论和实验方法,对其反应机理作了深入的探讨.基于对两种类型中间体(H2O)3M…N3-和(H2O)3M…NCCH3稳定性的理论分析和中间体Cd2(μ3-N3)(μ3-OH)(μ5-CHDA)(1)和 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 通过赝反伽伐尼反应实现金纳米粒子模块替换
    摘要/Abstract通过可控的方式精确调控纳米粒子的结构仍是一个富有挑战性和鼓舞人心的课题.尽管单原子或两、三个金属原子的精细调控已经在金纳米粒子中实现,涉及三个以上金属原子的取代(模块取代)还没有报道.本工作报道了环己硫醇配体保护的Au48(CHT)26的合成及其通过赝反伽伐尼过程的模块取代.单 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 金属有机框架分离纯化C4~C6碳氢化合物的研究
    摘要/AbstractC4~C6碳氢化合物作为重要的化工原料和能源,在传统的石化工业生产中,主要通过精馏进行分离提纯,此过程能耗高、设备费用昂贵、经济效益低.利用固体吸附剂进行吸附式分离,不仅可以降低能源成本,而且可以提高效率.金属有机框架(metal-organicframeworks,MOFs) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 叠层结构的有机太阳能电池研究进展
    摘要/Abstract有机太阳能电池在近年来发展十分迅速.其中,叠层器件结构的出现,有利于拓展太阳光响应范围,减少过热激子引起的能量损耗,为改善器件性能提供了可能.有机光伏领域内,叠层器件光伏效率的提升源自于所使用材料结构的改善以及器件制备工艺的发展.因此,本综述着眼于叠层器件中使用的材料、中间层结 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 轴向卤离子配位调控金属冠醚铽(III)配合物的慢磁弛豫行为
    摘要/Abstract以金属冠醚[15-MCNi(II)-5]和卤素离子分别作为Tb(III)在赤道平面和轴向上的配体,成功地组装了三例混合过渡金属-稀土配合物{TbNi5X2}(X=F,Cl,Br),其中TbNi5F2为首例双氟端基配位的稀土配合物.X射线单晶衍射分析结果表明,配合物中Tb(III ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 基于机器学习和高通量计算筛选金属有机框架的甲烷/乙烷/丙烷分离性能
    摘要/Abstract针对天然气中的甲烷、乙烷、丙烷(C1、C2、C3)气体分离困难的问题,本工作采用高通量计算了137953种假设的金属有机框架(Metal-organicframework,MOF)对这三种混合气体的吸附分离吸能.为了避免水蒸气的竞争吸附,首先,筛选出31399种疏水性MOF.然 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14