【纳米】二维非晶态TiO2纳米片实现高效光致电荷转移和优异SERS活性学术资讯

来源：X一MOL资讯

半导体表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS）已被证明具有显著的增强因子和良好的光谱稳定性。此外，与贵金属相比，半导体纳米材料具有更加优异的性能可控性及多样性，如：激子波尔半径、带隙宽度、掺杂类型、化学计量比及晶相。这些结果表明通过结构工程学，可有望进一步改善半导体纳米材料的能带结构和表面物化性质，有效促进基底-分子体系中的振动耦合，尤其是光致电荷转移（photoinduced charge transfer, PICT），从而有效提升半导体基底的SERS增强因子。

最近，北京航空航天大学化学学院的郭林教授课题组利于一种二维非晶态TiO2纳米片（2D a-TiO2 NSs），成功获得了超高增强因子（1.86×106）。开尔文探针力显微镜（Kelvin probe force microscope，KPFM）测试结果表明2D a-TiO2 NSs比二维晶体TiO2纳米片（2D c-TiO2 NSs）具有更正的表面电势。第一性原理密度泛函理论（DFT）揭示表面Ti原子的低配位数和大量表面氧缺陷赋予这种2D a-TiO2 NSs更正的表面电势，这将有利于形成更加稳定的表面复合物，从而有效促进从分子到基底的电荷转移。与2D c-TiO2 NSs相比，2D a-TiO2 NSs的带隙更小，电子态密度（DOS）更高，可显著增强基底-分子系统中的能级耦合。表面复合物中强烈的电子振动耦合可显著增强PICT共振，从而赋予2D a-TiO2 NSs的强SERS活性。这是国际上首次有关二维非晶半导体纳米材料具有显著SERS活性的报道，这为发展高度敏度的非金属基SERS光谱技术提供了新的方向。

文章的第一作者为北京航空航天大学的副教授王晓天。

来源：X-molNews X一MOL资讯

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTExNzg4Nw==&mid=2657613127&idx=7&sn=af46fdbce2362f5e411c0c231fc52ec9&chksm=80f7dc97b78055814c0dc5e302be1735ffaf3ecc76d90bf1c6726cb9c8fb9ac76a7c9f8c0ed4&scene=27#wechat_redirect

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn