2023年重点实验室学术交流报告第十期

2023年9月5日，重庆市重点实验室学术交流报告第9期在重庆大学虎溪校区理科楼LE423室顺利进行。报告人为重庆大学物理学院在读博士研究生谢鑫，报告题目为《等离激元MOF材料中巯基苯类气体的SERS检测》。在过去的20年里，得益于贵金属纳米粒子内核和有机多孔纳米壳，等离激元金属有机框架(mof)成为一种具有强电磁场和高密度反应位点的纳米结构，在表面等离子体相关场中具有优异的光学性能。研究了对氨基苯硫酚（PATP）在液相环境和气相环境中的等离激元与mof界面的等离激元驱动催化反应（PDSC）。原位SERS光谱表明等离激元MOF (AgNP@ ZIF-8)纳米粒子在过氧化氢溶液中表现出比纯Ag纳米粒子更好的抗氧化性能。令人惊讶的是，尽管在纯银纳米粒子上获得了更大的SERS增强，但气相的等离激元驱动的界面催化反应仅发生在AgNP@ZIF-8纳米粒子上。在此基础上，对气态噻吩化合物(TPC)在AgNP@ZIF-8纳米粒子中的动力学过程进行了SERS光谱研究。实验数据表明，不同官能团的TPC在氢气混合气体环境下，SERS强度再次增强。为了理解这种新现象，本文引入了分子碰撞模型来显示气态TPC分子在ZIF中的分布，这可能是SERS强度有趣的两步增强的原因。此外，采用经典的准一级动力学模型分析了气态对氨基噻吩(PATP)的H₂辅助动力学过程，结果与实验SERS数据一致。我们的工作不仅揭示了等离子体-MOF结构的新现象，提高了SERS光谱对气体的检测，而且丰富了对混合气体环境中气体分子微观过程的理解，从而优化了MOF结构对气体的捕获和储存。本次报告推动了重点实验室学术交流，促进交叉学科的融合创新，加强了实验室师生对各领域的研究最新动态的了解，从学术层面助力我校“双一流”建设。