利用銅與銀離子的置換反應生長納米銀枝狀晶已被廣泛接受，但是在微納尺度下的枝晶生長過程與機理還有待進一步深入探索。中科院合肥物質科學研究院智能所和合肥微尺度物質科學國家實驗室在此領域聯合開展科研并取得進展，有關成果于4月1日發表在國際納米材料領域知名期刊《微尺度》(Small, 2011, 7(7), 858-863)上，并被選為封面論文。
智能所仿生功能材料與傳感器件研究中心劉錦淮研究員和黃行九研究員課題組與合肥微尺度物質科學國家實驗室俞書宏教授課題組合作，在采用多種結構分析手段研究銅納米團簇與銀離子反應時，發現得到的納米枝狀晶體產物中，除了銀元素主干之外，還均勻分布了銅元素。課題組研究人員于是提出了基于納米結構原電池反應的雙金屬枝狀晶體生長機理：在銀納米結構生成的同時，銀與銅之間形成了納米原電池結構，在銀納米結構表面富集的電子不僅還原銀離子，還能還原部分銅離子。
這對深入理解納米結構原電池反應具有重要的科學意義。研究人員同時發現，這種雙金屬納米枝狀晶體結構的表面增強拉曼效應明顯優于單純銀納米結構的拉曼增強效應，這對發展高活性表面增強拉曼基底提供了新的思路。
該項研究工作得到了國家重點基礎研究發展計劃（973項目）“應用納米技術去除飲用水中微污染物的基礎研究”、國家自然科學基金委重大研究計劃“納米制造的基礎研究”、中科院“引進海外杰出人才”百人計劃等項目的支持。
Cu納米團簇上Cu-Ag雙金屬枝晶生長過程及納米結構原電池反應機理
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