“纳米”行业技术抢先看：那些听上去很“牛”的研究

今天，聚焦化工小新为大家分享来自中国化工仪器网的《行业技术抢先看：那些听上去很“牛”的研究》。

科研技术的革新对推动科研仪器发展、促进原始创新来说是至关重要。改革开放40年来，我国取得了众多举世瞩目的科技成果，不仅提升了我国的地位，也极大改善了我们的生活。新技术的出现和应用，是科技创新推动数字经济和实体经济快速发展，重塑中国形象、推动中国经济转型发展的生动注脚。那么近期，我们仪器行业又涌现了哪些听上去很“牛”的研究技术呢？小编为了方便大家了解特做了如下盘点：

长春光机所研制出具有近红外吸收/发射的碳纳米点

近日，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员曲松楠课题组突破了碳基纳米点在近红外波段发光效率低的难题，研制出具有近红外吸收/发光特性的碳纳米点，实现了基于碳纳米点的活体近红外荧光成像，并在近红外-Ⅱ区(1400nm)激发下同时实现了双光子近红外发射和三光子红光发射，在基于碳基纳米点的活体近红外荧光成像研究中迈出重要一步。

曲松楠课题组自2012年起，开展发光碳纳米点能带调控及应用的研究，先后开发出水溶性绿光碳纳米点，实现碳纳米点绿光光泵激光，实现基于碳纳米点的喷水荧光信息打印，开发出橙光波段发光效率高的碳纳米点、具有光热转换功能的超碳纳米点。针对碳纳米点带隙难于调控到近红外区，并难于实现近红外发光的难题，曲松楠课题组通过对红光碳纳米点表面进行吸电子基团修饰及对碳基内核层有序结构的无序化调控，使层状碳基内核外片层与核内共轭结构分离，在近红外波段产生新的发光带隙，获得了在近红外光激发下具有近红外发射的碳纳米点，荧光量子效率达到10%，为高值。以该碳纳米点为荧光成像试剂，实现了小鼠胃部及血液循环过程中的活体近红外荧光成像。

中国科大凝聚相超快光谱与动力学机理研究取得新进展

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心罗毅研究团队张群研究组，在凝聚相超快光谱与动力学机理研究方面取得新进展，揭示出甲醇分子(光催化研究中常用的空穴牺牲剂之一)吸附于模型半导体材料(g-C3N4)表面所发生的光激发反向空穴转移动力学行为机制。研究成果以Experimental Identification of Ultrafast Reverse Hole Transfer at the Interface of Photoexcited Methanol/Graphitic Carbon Nitride System为题，发表在《德国应用化学》上。

研究人员聚焦具有代表性的CH3OH/g-C3N4界面体系中的光激发空穴动力学，采用飞秒时间分辨的超快光谱与动力学测量技术，开展了一套精心设计的比较和控制实验。首先，通过比照分析不同溶剂条件下的超快特征谱及其演化，不仅给出了反向空穴转移过程(由空穴牺牲剂分子到半导体材料表面)的首例实验指认，而且量化了该过程的时间尺度(几百皮秒)。其次，通过质子化g-C3N4的控制实验，印证了理论所预测的吸附在半导体材料表面的去质子化甲醇分子是主导其空穴牺牲能力的化学物种。此外，通过比照分析不同波长飞秒激光激发下的实验结果，揭示了该类体系中存在的热空穴转移效应。通过比照分析不同空穴牺牲剂分子(如甲醇、乙醇、乙二醇等)存在下的反向空穴转移速率，提出了衡量空穴牺牲能力的微观动力学定量判据。这些来自超快光谱与动力学实验研究的新发现，将为相关光催化研究提供具有普适意义的机理认知和指导。

合肥研究院在等离激元耦合传感器件研究中取得新进展

近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组，中国科学技术大学教授邓兆祥、李良彬，与济南大学教授李村成合作，在金纳米球二聚体的组装及其等离激元耦合动力学调控的比色传感新方法方面取得进展。相关成果发表在Advanced Functional Materials上。

该传感器巧妙利用了水凝胶在受外界物质的刺激引起体积迅速膨胀或收缩的特点，成功实现了对Au纳米球二聚体中光学性质的动力学调控，进而实现高敏感的比色传感器件的构筑；此外，将Au二聚体嵌入在水凝胶薄膜中，可有效克服其自发团聚与沉降等不足，具有很好的稳定性。进一步，该团队合理利用水凝胶的膨胀程度反比于其交联度的敏感特性，拓宽该器件灵敏度的动态可调谐范围，实现了针对不同浓度范围内目标分析物的敏感探测。该工作为Au纳米球二聚体等离激元耦合光学性质的动力学调控研究提供了新途径，并为超高敏感、高稳定性的传感器件的构筑等方面提供了新思路。

研究员在针灸针表面增强拉曼光谱分子传感研究中取得进展

近日，中国科学院合肥物质科学研究院合肥智能机械研究所研究员杨良保等，基于针灸针构筑了一种“可插入式”SERS传感器，实现了多相体系的原位检测，该传感器有望用于针灸机理的研究。相关成果发表在Analytical Chemistry上。近年来，表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于可以进行无损、高灵敏的指纹识别检测而备受关注，已广泛应用于各大基础研究领域。能否利用SERS技术研究传统针灸机理呢，尚不清楚。

研究人员受到传统针灸银针的启发，将PVP包裹的金纳米颗粒修饰在针灸银针表面，构筑了一种“可插入式”的SERS传感器。与传统的SERS传感器相比，“可插入式”SERS传感器更容易达到样品内部，通过针体表面不同位置的取点检测，可以获得样品不同深度的信息。研究人员将“可插入式”SERS传感器置于水-油双相体系中，分别从水相和油相中取点检测，可以获得不同相中的分子信息。这种“可插入式”SERS传感器有望用于生物活体样本，特别是对于传统针灸机理的研究。

声学所研发出相控阵检测系统 无损检测应用取得新进展

近日，中国科学院声学研究所超声技术中心王冲等人研发了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)的全并行计算架构，有效加速了超声全聚焦检测(Total Focusing Method，TFM)成像，实现实时成像的无损检测，可广泛应用于工业检测领域。

该研究成果改变了传统成像计算方式，充分利用了目前高速发展的可编程集成电路优势，而不再需要处理器进行繁重的叠加运算，显著提高了TFM成像计算效率，有利于促进超声全聚焦检测应用于工业现场，满足现代工业无损检测的高分辨率、快速自动化检测需求。

科研院所和创新型企业在建立国家创新体系建设上具有显著优势，经过多年来的攻坚克难，科研已进入市场经济成熟时期。上述这些新技术是科技创新的新产物，是技术创新和科技改造升级的成果，同时也满足了市场需求。希望在日后，这些已经日趋成熟的科研技术能够更加广泛的运用到我国仪器领域中。

好了，关于“纳米”行业技术抢先看：那些听上去很“牛”的研究就介绍到这。