近日,我所“饲料质量安全检测与评价”创新团队创制了一种基于“分子笼”氢键有机框架的新型核壳传感材料,提出了基于“热区”驱动提高SERS分析性能的新策略。该成果以“Hot Zone Empowered Highly Sensitive Surface-Enhanced Raman Scattering Analysis Using Au@HOF Nanoparticles”为题,发表于美国化学会旗下材料科学旗舰期刊《材料快报》( ACS Materials Letters , IF="11.4," 中科院材料科学/交叉学科1区TOP)。
由于具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调等结构优势,基于“贵金属—多孔材料(如金属有机框架MOF)”的核壳型结构作为表面增强拉曼光谱(SERS)分析的传感基底,近年来一直备受关注,也是目前研究热点。但仍面临目标分子在MOF壳层结构中作用方式无序,且难以控制目标物分布在强电磁场区等瓶颈难题,导致SERS分析可靠性有待进一步提高。我所饲料质量安全检测与评价创新团队在前期研究的基础上,设计了一种“分子笼”式的稳定的氢键有机框架HOF材料,并以此为基础创制了基于“热区”驱动的Au@HOF核壳结构。在揭示氢键“捕获”、孔径“约束”、结合能差“诱导”等关键作用机制基础上,创新了提高SERS分析灵敏度、稳定性、准确性的新策略,大大提高了SERS分析性能。研究为氢键有机框架材料研究提供了新的应用平台,同时也为SERS的光学传感分析开辟了新思路。
研究得到“十四五”国家重点研发计划青年科学家项目资助。质标所程劼研究员为论文第一作者,国家纳米中心唐智勇研究员和质标所王培龙研究员为共同通讯作者。2021级硕士研究生刘雅玲参与了研究工作,中国科学院生态环境研究中心刘睿研究员对该研究进行了指导。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.3c00776