Wetenschappers ontsluiten geheimen van de interactie van aromatische moleculen met goud

Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Yang Liangbao van Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences (CAS), heeft de interacties tussen aromatische moleculen en Au-oppervlakken op een enkel Au-nanodimeer waargenomen met behulp van Surface-enhanced Raman Spectroscopie (SERS).

De studie is gepubliceerd in Analytische scheikunde en werd geselecteerd als de voorkant van het nummer.

Interface-interactie tussen aromatische moleculen en edele metalen is prominent aanwezig in fundamentele wetenschappelijke en technologische toepassingen. Vanwege de beperking van de karakteriseringstechnologie en de complexiteit van experimentele omstandigheden is er echter nog steeds een gebrek aan kwantitatief inzicht in het specifieke mechanisme van deze interactie onder omgevingsomstandigheden.

Om dit probleem op te lossen, heeft het onderzoeksteam een ​​Au-nanodimeerstructuur geconstrueerd met een subnanometeropening. Op basis van deze structuur hebben wetenschappers met behulp van SERS informatie over het moleculaire trillingsspectrum van het oppervlak verkregen.

Ze bereikten ook een zeer gevoelige SERS-detectie van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) met dezelfde structuur. Ze ontdekten dat de SERS-gevoeligheid van PAK’s toeneemt naarmate het aantal aromatische ringen in het molecuul toeneemt. Dit levert een nieuw idee op voor de zeer gevoelige detectie van aromatische moleculen.

Tegelijkertijd werden ook de fysieke adsorptietypen van aromatische moleculen op het Au-oppervlak en de elektronendichtheidsverdeling aan het grensvlak onthuld.

Dit onderzoek toont het sterke potentieel van SERS aan in de studie van grensvlakinteractie op enkelvoudig moleculair niveau en biedt ook nieuwe implicaties voor fundamenteel onderzoek en technische toepassingen op aanverwante gebieden.