通过树枝状聚合物模板法制备的
SNC负载在等离子体放大器的薄硅壳上，使得SNC的拉曼信号显著增强到可检测水平。图片来源:物理学家组织网
ScienceDaily(记者刘霞)据物理学家组织网近日报道，日本科学家开发了一种新的拉曼光谱方法，使研究人员能够分析直径仅为0.5-2纳米的金属粒子的化学成分和结构。这一最新突破有望使科学家开发出可广泛应用于电子、生物医学、化学等领域的新型微材料。
金属纳米粒子具有广泛的潜在应用，并正在成为现代研究领域的“热点”。研究人员已经能够开发出直径只有0.5-2纳米(1纳米等于十亿分之一米)的金属纳米晶体。这些小粒子被称为“亚纳米团簇”(SNC)，具有非常独特的特性。例如，它可以在(电)化学反应中用作极好的催化剂。它们还显示出奇怪的量子现象，并且对组成星团的原子数量的变化非常敏感。
但是，现有的分析方法不能胜任SNC检测和研究。其中一种方法叫做拉曼光谱。尽管传统拉曼光谱及其变体在许多领域“展示了他们的才华”，但由于其灵敏度低，SNC的探测工作只能“失望”。
有鉴于此，东京工业大学研究组提出了一种新的方法来提高拉曼光谱的性能，使其能够胜任SNC分析。
在这项研究中，日本团队致力于提高特定拉曼光谱——表面增强拉曼光谱的性能。他们说，向样品中加入包裹在薄惰性二氧化硅外壳中的金/银纳米粒子可以放大样品的光信号，从而提高技术的灵敏度。因此，他们首先从理论上确定了金/银的最佳尺寸和组成，并发现100纳米银光放大器可以极大地放大附着在多孔二氧化硅外壳上的SNC信号。
研究带头人之一山本志谷教授解释道:“这种光谱技术选择性地产生非常接近光放大器表面的物质的拉曼信号。”
为了测试这一发现，他们测量了三氧化锡的拉曼光谱。结果显示了一个新的发现，这解释了为什么三氧化锡具有与其原子相关的如此高的化学催化活性。
Yamamoto总结说，新的突破对于扩大亚纳米材料在生物传感器、电子和催化剂等各个领域的应用范围至关重要。
