固體和水在界面上的相互作用,特別是質(zhì)子轉(zhuǎn)移,能夠影響分子尺度的催化、宏觀環(huán)境科學(xué)和地球科學(xué)。雖然人們希望直接探測固體和水之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移,但是考慮到界面反應(yīng)的分辨率需要達(dá)到亞納米~納米尺度,因此是一個巨大的挑戰(zhàn)。根本的問題是缺乏一種靈敏的測量工具,能夠不引入最小尺寸為幾十nm的外源電極或納米粒子的情況下,觀察局部質(zhì)子濃度。有鑒于此,華中師范大學(xué)高婷娟教授、唐浴塵等報道一種偶氮增強(qiáng)拉曼散射策略,設(shè)計一種2 nm長的小分子pH探針(Py-Azo-pH),該探針具有錨定在固體表面的螯合基團(tuán)。
通過分子內(nèi)拉曼增強(qiáng)靈敏度的作用,這個探針能夠直接觀察H2O和納米零價鐵(nZVI)之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移,nZVI是一種用于控制污染的環(huán)保材料。
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這種分子尺度的界面探測方法有助于開發(fā)先進(jìn)的環(huán)境材料,以及應(yīng)用于地球化學(xué)領(lǐng)域的材料。
參考文獻(xiàn)
Weiwei Ma, Yuxin Wang, Ruizhao Wang, Xin Fan, Sicong Ma, Yuchen Tang*, Zhihui Ai, Yancai Yao, Lizhi Zhang, and Tingjuan Gao*, Azo-Enhanced Raman Scattering Probing Proton Transfer between Water and Nanoscale Zero-valent Iron, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c13042
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13042