高靈敏度和可重復(fù)性的化學(xué)傳感及原位光譜探測(cè)新方法！
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】原味光譜檢測(cè)是一種用于研究物質(zhì)的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的技術(shù)。它通過(guò)測(cè)量物質(zhì)在其自然狀態(tài)下的光譜特性來(lái)獲取信息。為精確控制不同基底上金屬薄膜的形貌和圖案，過(guò)去幾十年間發(fā)展了多種納米加工技術(shù)，但用于制造金屬薄膜的光刻技術(shù)通常需要昂貴的設(shè)施，且涉及多個(gè)復(fù)雜步驟。
納米晶體自組裝模仿原子生長(zhǎng)成晶體的過(guò)程，為操縱各種基材上金屬薄膜的圖案和形態(tài)提供了理想方法。然而，相對(duì)于器件應(yīng)用的單個(gè)納米晶體尺寸，長(zhǎng)距離制造有序超晶格仍然具有挑戰(zhàn)性。
華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院張博威團(tuán)隊(duì)為了解決上述科學(xué)問(wèn)題，利用高度有序的菱形金納米立方體超晶格(GNSs)作為表面增強(qiáng)紅外吸收光譜(SEIRAS)的襯底，其SEIRA效應(yīng)顯著增強(qiáng)，且可以通過(guò)操縱GNSs的隨機(jī)性進(jìn)行控制。
他們還利用時(shí)域有限差分仿真證實(shí)電磁效應(yīng)是GNSs頻譜振動(dòng)顯著改善的原因。原位SEIRAS也驗(yàn)證了，相比于在酸性和中性電解質(zhì)中化學(xué)沉積的傳統(tǒng)金膜，使用GNSs作為襯底的Cu2O表面CO的振動(dòng)有顯著增強(qiáng)。結(jié)合同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，揭示了GNSs底物在Cu基催化劑上CO電還原C-C耦合的反應(yīng)機(jī)理。
這項(xiàng)工作為揭示可再生能源應(yīng)用中表面介導(dǎo)電化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理提供了一種高靈敏度和可重復(fù)性的新方法，并探明了CO還原反應(yīng)中C-C偶聯(lián)中間物種，對(duì)化學(xué)傳感及單原子催化反應(yīng)表征等具有重要意義。相關(guān)研究發(fā)表于《自然—通訊》。
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