日前,我校新质料与能源学院本科生刘伟娟和李宗昌同学的创新实践课题取得了阶段性进展,相关研究结果以“Shell surface sulfidation mediated the plasmonic response of Au@Ag NPs for colorimetric sensing of sulfide ions and sulfur”为题,发表在国际专业期刊《应用外貌科学》(Applied Surface Science(2019, 481, 678-683),中科院JCR一区期刊,影响因子5.1。刘伟娟和李宗昌为该论文并列第一作者。
含硫物種與金屬納米顆粒的特定相互作用會顯著影響納米质料的性質和功效,對該作用的認識引起了相關領域的研究興趣。新质料與能源學院劉偉娟和李宗昌同學從大學二年級開始,跟隨何偉偉老師開展本科生開放平台實踐課程,選題著眼于研究無機硫離子與金屬納米顆粒的作用,他們以等離子體納米結構Au@Ag爲模型,研究了多種硫物種(S,SH-,S2-)與Ag之間的硫化反應。Au@Ag具有獨特的光學性質,其外貌結構和組分的微弱變化就能引起溶液顔色和光譜的巨大差異。借此現象,可實現對硫和Ag納米顆粒化學反應動力學行爲的光學監測。他們發現硫物種可以引起Au@Ag到Au@Ag2S的快速轉變,硫化水平差异伴隨著可調控的外貌等離子體共振吸收和顔色産生。此外,SPR最大波長或吸光度與硫物種的添加濃度之間具有線性關系,進而可實現對硫離子的快速可視化檢測。該要领對硫粉和硫化物(S,SH-,S2-)的檢測具有高靈敏度和選擇性。由于硫物種和金屬納米顆粒廣泛用于生物和環境相關體系,這些結果可爲金屬納米顆粒和含硫分子的組合尋找新應用。
該項目获得了國家自然科學基金面上項目和河南省科技創新傑出青年計劃的支持。近年來,新质料與能源學院開設了《開放平台創新實踐課程》,制定了“质料之星”創新人才培育計劃,本著“教學與科研並舉,創新與實踐相長”的理念已經培養了一批具有創新實踐能力的本科生,爲探索應用型大學的科教融合提供了很好的案例。(圖片由新质料與能源學院提供)
