Chirale AuCu-Heterostrukturen mit ortsspezifischer geometrischer Kontrolle und maßgeschneiderter plasmonischer Chiralität

Künstlich hergestellte chirale Materialien mit außergewöhnlichen Fähigkeiten zur Lichtmanipulation zeigen eine deutlich verbesserte chiroptische Reaktion und Fähigkeit zur Lichtmanipulation und haben sich als vielversprechende chirale Plattform für Anwendungen in der Biosensorik, Katalyse und Photonik herausgestellt.

Rationelles Design und Konstruktion chiral-achiraler Hybridstrukturen sind von großer Bedeutung, um die multifunktionalen komplexen chiralen Strukturen für neue technologische Anwendungen zu realisieren. Aufgrund der mangelnden Feinkontrolle der Heterostruktur bleiben jedoch erhebliche Herausforderungen bestehen.

Um die oben genannten Herausforderungen anzugehen, entwickelte die Gruppe von Prof. Qingfeng Zhang vom College of Chemistry and Molecular Sciences der Universität Wuhan eine allgemeine Bottom-up-Synthesestrategie für das ortsselektive Wachstum von Cu-Nanodomänen auf intrinsisch chiralen Au-Nanokristallen. Diese Arbeit wurde kürzlich in veröffentlicht Wissenschaft China Chemiemit dem Titel „Chiral AuCu Heterostructures with Site-Specific Geometric Control and Tailored Plasmonic Chirality“.

Interessanterweise stellte das Team fest, dass eine Feinabstimmung der Konzentrationen und der Konkurrenz von Tensiden das ortsspezifische Überwachsen von Cu-Nanodomänen auf chiralen Au-Nanopartikeln ermöglicht. Die geometrieabhängigen optischen und Zirkulardichroismus (CD)-Eigenschaften chiraler AuCu-Heterostrukturen wurden ebenfalls experimentell und theoretisch nachgewiesen.

Die ortsspezifische geometrische Kontrolle chiraler Heterostrukturen kann einfach auf 2D- und 1D-chirale Strukturen ausgeweitet werden. Durch die Nutzung der galvanischen Austauschreaktionen wurden weiterhin chirale Heterostrukturen mit zunehmender architektonischer Komplexität und Zusammensetzungsvielfalt erreicht.

Noch wichtiger ist, dass chirale AuCu-Heterostrukturen, die hervorragende plasmonische Chiralität mit überlegenen katalytischen Aktivitäten verbinden, möglicherweise vielversprechende Anwendungen in der spinpolarisierten abhängigen und asymmetrischen Nanokatalyse haben könnten. Das kontrollierte ortsselektive chirale Wachstum kann auch auf andere Metalle und anorganische Materialien ausgeweitet werden und stellt eine vielversprechende Strategie zum Aufbau komplexer chiraler Hybridnanostrukturen mit Multifunktionalität dar.