基于边缘效应的光斑形状成像分析新策略

随着暗场光散射成像的迅速发展，等离子体纳米颗粒作为光散射探针在单分子水平上越来越多地应用于反应实时监控、分析检测、生物传感等方面（ACS Nano, 2017, 11, 2085）。近年来，很多报道将纳米粒子的散射光谱及其散射光颜色作为最常用的光学信号达到监控化学反应，进而揭示反应机制的目的（ACS Nano, 2013, 7, 11026）。然而数据处理繁琐及费时等问题导致不能直接通过成像得到纳米颗粒的形状变化信息，因此亟需一种简单有效的暗场成像策略直接获得有用的光学信息。

为了解决上述问题，西南大学的黄承志教授以及邹鸿雁副教授团队将形状作为成像分析元素，选择金六边形纳米片作为成像探针，借助暗场光散射成像技术发现当纳米片粒径超过500 nm时，暗场成像从实心光斑转变为具有边缘效应的甜甜圈形状的远场散射模式，这一现象的出现是由于纳米片锐边的局域表面等离子体并非传播表面等离子体的作用，并在此基础上考察了粒径与纳米片光散射成像的线性关系，随后实时监控了在铁离子和硫脲作用下的腐蚀反应过程，实现了边缘效应从有到无的转变。此种具有边缘效应的二维纳米材料探针在暗场下通过直接成像的方式揭示了形状变化信息，有助于认识反应的机制，为化学反应的监控提供了一种简单有效的平台。

相关研究成果发表在Chemical Communications 上，其中第一作者是西南大学化学化工学院的硕士生谷笑迎。

该论文作者为：Xiao Ying Gu, Peng Fei Gao, Hong Yan Zou, Jia Hui Liu, Yuan Fang Li and Cheng Zhi Huang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

The localized surface plasmon resonances induced edge effect of gold regular hexagonal nanoplates for reaction progress monitoring

Chem. Commun., 2018, 54, 13359, DOI: 10.1039/c8cc07424k

团队特色专业介绍

西南大学黄承志教授团队致力于光散射成像和光谱分析研究二十余年（Anal. Chem., 1996, 68, 2259; Anal. Chem., 1997, 69, 514; Anal. Chem., 2001, 73, 4307; Anal. Chem., 2006, 78, 5570; Anal. Chem., 2008, 80, 1819; Anal. Chem., 2008, 80, 8424; Anal. Chem., 2009, 81, 1707等），出版《弹性光散射光谱分析》（科学出版社出版，2017；英文版Elastic Light Scattering Spectrometry, Science Press-De Gruyter，2018）。该书将弹性光散射测量扩展到现代光谱分析化学的各个分支领域，反映了弹性光散射信号在光谱分析特别是成像领域的应用前景，是第一部弹性光散射信号应用于光谱分析的专著。近年来，该团队在单颗粒成像动态反应监控（ACS Nano, 2013, 7, 11026; ACS Nano, 2017, 11, 2085）、精准散射成像计量方法开发（Nanoscale, 2016, 8, 8729; Nanoscale, 2016, 8, 11467）、高性能光散射成像技术探索（Chem. Sci., 2016, 7, 5477）以及多色免疫散射成像分析（Anal. Chem., 2017, 89, 8484）等相关领域开展了特色鲜明的研究工作。

https://www.x-mol.com/university/faculty/13972