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我率先實現(xiàn)緊鄰不同分子的拉曼光譜識別

  • 發(fā)布時間：2015-07-30 01:30:54  來源：科技日報  作者：佚名  責任編輯：羅伯特

　　■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日報訊 （記者吳長鋒 通訊員楊保國）納米尺度上的化學識別對于微觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能調(diào)控至關(guān)重要，而實現(xiàn)相鄰不同分子的化學識別則代表著識別技術(shù)的一種極限挑戰(zhàn)。中國科技大學微尺度物質(zhì)科學國家實驗室單分子科學團隊董振超研究組，在國際上首次實現(xiàn)緊鄰的不同分子的拉曼光譜識別。該成果7月27日在線發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。

　　董振超介紹說，由于拉曼散射光中包含了豐富的分子振動結(jié)構(gòu)的信息，不同分子具有不同“指紋”特征的拉曼光譜，因此拉曼光譜技術(shù)已成為物理、化學、材料、生物等領(lǐng)域研究物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的重要手段。但常規(guī)拉曼技術(shù)無法在分子水平上識別微觀物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，而新興的針尖增強拉曼（TERS）技術(shù)則結(jié)合了拉曼光譜技術(shù)高化學靈敏度和掃描探針顯微術(shù)高空間分辨的雙重優(yōu)勢。此前，董振超小組將非線性過程融入到TERS中，在單個分子體系實現(xiàn)了亞納米分辨的化學識別。

　　實際的微觀體系常由不同分子組成，識別相鄰的不同分子具有更為重要的實際應(yīng)用價值。董振超小組選取了兩種結(jié)構(gòu)相似的卟啉衍生物分子，研究結(jié)果表明，既便二者同屬卟啉分子家族，利用超高分辨的非線性TERS技術(shù)，仍然可以對距離在約0.3納米的不同卟啉分子進行清晰的化學識別，所測得的拉曼光譜具有各自特征的振動“指紋”，能夠明顯區(qū)分分子的“身份”和結(jié)構(gòu)。

　　董振超表示，該成果對于任何需要在分子尺度上對材料的成分和結(jié)構(gòu)進行識別的領(lǐng)域，都具有重要的科學意義和實用價值，有望在未來的表面反應(yīng)、催化、分子器件、甚至包括蛋白質(zhì)測序在內(nèi)的生物分子高分辨識別等研究中得到廣泛應(yīng)用。

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