近日，中國科學院合肥物質院健康所楊良保研究員課題組利用表面增強拉曼光譜(SERS)技術，在單個金納米二聚體上觀測到芳香族分子與金表面間的相互作用。該成果發表在分析化學類頂刊 Analytical Chemistry 上，并且被選為當期正封面。
 

　　芳香族分子與貴金屬間的界面相互作用一直是科學研究的熱點，它在催化、傳感、電子學等多個領域具有廣泛的應用價值。然而，由于表征技術的限制和實驗條件的復雜性，人們對于這種相互作用在環境條件下的具體機制仍缺乏定量理解。針對這一難題，研究團隊利用SERS技術能夠提供表面分子振動光譜信息的獨特優勢，精心設計并構建了具有亞納米間隙的金納米二聚體結構。
 

　　通過這一創新性的實驗設計，研究團隊實現了對多環芳烴類分子的高靈敏SERS檢測。實驗結果表明，多環芳烴的SERS敏感性隨著分子結構中芳香環數量的增加而提高，這一發現為芳香族分子的高靈敏檢測提供了新的思路。同時，研究還揭示了芳香分子在金表面的物理吸附類型以及界面處的電子密度分布(圖2)。相關結論對于理解π-金屬相互作用具有重要啟發性意義。
 

　　該研究不僅展示了SERS技術在單分子層面研究界面相互作用中的強大潛力，也為相關領域的基礎研究和技術應用提供了新的啟示。
 

　　論文的共同第一作者為健康所博士研究生周國良、健康所李盼副研究員以及廈門大學博士研究生肖遠輝。通訊作者為健康所楊良保研究員、林東岳副研究員。該研究受到了中國科學院科研儀器裝備開發項目、國家自然科學基金項目、安徽省自然科學基金項目等資助。
 

圖2 SERS技術解析多環芳烴與金表面的π-Au相互作用