金属纳米结构的局域表面等离激元共振（LSPR）效应可以极大地提高纳米材料的光吸收效率，激发的表面等离激元在弛豫过程中产生的热效应广泛应用于热疗和光催化等重要领域。然而由于LSPR效应强烈局域在金属表面纳米尺度范围内，且纳米结构的空间排布、材料组成和尺寸等都将导致其光热效应差异巨大。因此，精确测量光催化反应过程中最为重要的材料极表层的温度仍是巨大的挑战。

近日，厦门大学的任斌教授团队利用特殊的探针分子，通过表面增强拉曼光谱（SERS）检测该分子特征谱峰的频移，实现了对表面等离激元材料表面温度的高灵敏检测。由于异氰苯分子在金表面的吸附取向随温度发生显著改变，导致直接与金纳米粒子表面成键的N≡C键振动频率随温度发生明显的位移。该特征可转变为一种局域温度的测量方法，特别是由于N≡C键直接与最表层的金原子作用，能够最真实地反映真正发生反应的材料表面温度的变化。表面等离激元材料表面温度的获取还将有助于分离表面等离激元增强化学反应中的热效应和载流子效应，指导理性设计高效的LSPR材料。 该方法还进一步用于复杂生物体系局域温度的测量和成像，实现了单个活细胞黏附不同区域的温度成像。他们发现当外部环境温度发生变化时，细胞会通过调控自身的代谢水平以适应环境变化。通过对纳米粒子表面修饰实现温度测量功能，该粒子可以进入细胞内部，原位跟踪单个细胞主动运输钙离子时细胞内局域温度的变化，检测细胞生理过程中内部温度的涨落，为深入理解细胞代谢的机制提供了可能性。 相关成果发表在Journal of the American Chemical Society上。厦门大学的博士生胡树、刘必聚博士和已出站的博士后冯加民为共同第一作者。

该论文作者为：Shu Hu, Bi-Ju Liu, Jia-Min Feng, Cheng Zong, Kai-Qiang Lin, Xiang Wang, De-Yin Wu, and Bin Ren

来源：x-mol网