Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal professor Yang Liangbao dell'Istituto di salute e tecnologia medica, Istituto di scienze fisiche di Hefei (HFIPS), Accademia cinese delle scienze (CAS) ha proposto un meccanismo di potenziamento del campo elettromagnetico basato sull'effetto di accoppiamento dell'orbita degli elettroni vicini, spiegando il meccanismo del materiale stratificato bidimensionale (2D) Au-2H-TaS2 utilizzato per il miglioramento dello scattering Raman potenziato dalla superficie (SERS).
I risultati sono stati pubblicati nel Journal of Physical Chemistry Letters .
I materiali 2D sono un tema caldo nel campo della chimica analitica grazie al loro potenziale come substrati ideali per la spettroscopia Raman (SERS) con superficie potenziata senza metalli. Tuttavia, rispetto ai metalli preziosi, i materiali 2D hanno un fattore di miglioramento relativamente basso (solitamente inferiore a 10 3 ) a causa del loro meccanismo di potenziamento principalmente chimico.
Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche sul materiale 2D con nanoparticelle metalliche miste o sul sistema di materiali 2D drogati chimicamente e sul suo meccanismo di potenziamento SERS al fine di ottenere prestazioni SERS elevate.
In questo studio, il team ha utilizzato cluster di Au atomo singolo per intercalare 2H-TaS2 , ottenendo un effetto di potenziamento SERS di due ordini di grandezza rispetto al genitore 2H-TaS2 .
Al fine di chiarire accuratamente il meccanismo di potenziamento SERS di Au-2H-TaS2 , un doppio strato intercalante di cluster Au a singolo strato atomico 2H-TaS2 è stato stabilito un modello ed è stato proposto un innovativo meccanismo di potenziamento del campo elettromagnetico basato sull'effetto di accoppiamento degli orbitali elettronici vicini.
Attraverso analisi sperimentali e calcoli teorici, è stato dimostrato che gli elettroni dell'orbitale d sulla superficie dell'Au sono accoppiati con i vicini 2H-TaS2 , aumentando la densità elettronica locale, risultando in un forte campo elettromagnetico locale.
Secondo il team, questo lavoro fornisce nuove informazioni per il miglioramento SERS dei composti di metalli non preziosi e guida lo sviluppo di nuovi substrati SERS.
Ulteriori informazioni: Shirui Weng et al, Effetto di accoppiamento orbitale degli elettroni vicini del doppio strato intercalato di cluster Au a strato atomico singolo 2H-TaS2 per il rilevamento dello scattering Raman potenziato dalla superficie, The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI:10.1021/acs.jpclett.3c02225
Informazioni sul giornale: Giornale di lettere di chimica fisica
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
