近日，智能所刘锦淮课题组的杨良保研究员等人成功制备了单根可视化的表面增强拉曼光谱（SERS）纳米反应器，并利用其监测及检测了等离子驱动的和小尺寸金纳米颗粒催化的两种化学反应。相关成果发表在英国皇家化学会《化学通讯》杂志上（Chemical Communications 2015, DOI: 10.1039/C5CC03792A）。

 近几年，监测等离子体驱动的及金纳米颗粒催化的反应受到广泛关注，因此研究人员们设计并拓展了各种各样的监测体系。众所周知，SERS已经成为一个强大的分析方法。与其他的振动光谱相比，SERS技术一方面可以提高检测的灵敏度，更重要的是它可以提供分子的指纹信息。这些优势使得SERS成为检测及监测催化反应的最佳分析工具。但是，大多数纳米结构作为SERS活性基底，依然存在着热点的构筑不均，纳米结构容易团聚等问题，这些问题使得SERS检测的重现性差。

   因而上述问题，研究人员以杂化的双金属纳米结构可以将两种金属的特性结合到一个纳米结构为目的，以一维的银纳米线为模版，将合成的小尺寸正电荷金纳米颗粒利用静电吸附组装到银纳米线上。银纳米线的SERS活性由于纵向的等离子体吸收在近红外区域，不能和激光很好的匹配而减弱，但是将金纳米颗粒有序的修饰在银纳米线上，颗粒和线之间的等离子耦合以及金颗粒的有序组装使得整个体系可以作为一个SERS活性平台，实现对目标物的灵敏性和重现性检测。因此，这样的单个一维的SERS反应器：一方面，由于颗粒和线的等离子体耦合，可以实现对等离子体驱动的化学反应监测；另一方面，由于小尺寸的金纳米颗粒的具有催化效应，此SERS反应器也可以监测金颗粒催化的反应。更重要的是，银纳米的长度在微米量级，在拉曼光学显微镜下可以清晰的定位，这使得催化体系可以限定在一个固定的区域，减少周围基底的干扰。该成果不仅在于实现对两种催化体系的检测及监测，而且对更好的设计SERS活性平台及监测催化体系有重要意义。

 该研究工作得到了国家重大科学仪器设备开发专项任务(2011YQ0301241001 & 2011YQ0301241101)、国家重大科学研究计划纳米专项(2011CB933700)和国家自然科学基金 (21305142)等项目的支持。

 文章链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/cc/c5cc03792a

单根可视化的SERS纳米反应器监测催化反应示意图