Chemical Science: 单分子电学测量与表面增强拉曼光谱联用表征技术新进展

发布日期:2018-5-20     浏览次数:1233次    发布者:刘春英    

       我院洪文晶教授课题组与田中群教授课题组合作,在单分子电学测量与表面增强拉曼光谱的联用表征方面取得重要进展。相关研究成果“Electrical and SERS detection of disulfide-mediateddimerization in single-molecule benzene-1,4-dithioljunctions”发表于Chemical Science (2018,DOI: 10.1039/C8SC00727F)。

               

       1,4-苯二硫酚(BDT)是可以预期的尺寸最小的单分子电子器件,也是分子电子学中最经典的研究体系之一。然而即使经过二十余年的研究,对1,4-苯二硫酚单分子电导实验中所观测到的低电导值仍存在争议。表面增强拉曼光谱技术(SERS)作为一种超高灵敏度的分子指纹光谱,与单分子电学测量技术联用,可以实时获得电输运过程中分子结的结构信息。田中群教授于2006年与美国亚利桑那州立大学陶农建教授合作,首次提出并成功实现了单分子电学测量与表面增强拉曼光谱技术的联用技术(J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14748-14749)。近期,洪文晶教授课题组与田中群教授课题组合作,系统的对BDT进行电导统计、电导-距离曲线统计、距离分布和电导分布统计,发现了BDT的低电导值与分子结的长度之间存在关联。SERS原位表征检测到两个BDT分子通过巯基偶联形成了S-S键,而该二聚分子是BDT出现低电导值的内在原因。这一研究工作进一步表明了单分子电学测量与SERS联用技术在单分子尺度下的分子结构识别、反应产物检测以及反应机理探究方面所具有的独特优势和巨大潜力。

       该研究工作是在我院洪文晶教授和萨本栋微纳研究院杨扬助理教授的共同指导下完成。我院博士研究生郑珏婷和能源材料化学协同创新中心(2011-iChEM)博士后刘俊扬为论文的共同第一作者,硕士研究生卓依婧、李瑞豪和博士研究生金曦参与了部分研究工作。田中群教授、肖宗源副教授、师佳副教授、陈招斌高级工程师为该工作提供了重要指导。

       该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金面上和优秀青年科学基金项目、千人计划青年项目、福建省自然科学基金、厦门大学校长基金、中国博士后科学基金面上项目等资助,也得到固体表面物理化学国家重点实验室、能源材料化学协同创新中心以及石墨烯工程与产业研究院的支持。

 

论文链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sc/c8sc00727f#!divAbstract 

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