元素百科为您介绍金银纳米材料表面生物分子吸附及SERS光谱研究获进展。自上世纪八十年代首次报道DNA基本结构分子——腺嘌呤在金/银等纳米颗粒表面的表面增强拉曼光谱（SERS）以来，学界针对腺嘌呤表面吸附问题开展了大量光谱学实验和理论研究，但其在金银纳米颗粒表面的吸附方式仍然难以确定，而明确分子在表面的吸附构象对进一步理解拉曼光谱增强效应及机制至关重要。 腺嘌呤在金/银纳米颗粒表面吸附研究近期，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员黄青课题组用同位素标记SERS方法和量化理论计算解析腺嘌呤在金/银纳米颗粒表面吸附问题上取得新进展。理论模拟采用分子-金属团簇模型，将不同模型下计算得到的光谱分别与15N全标记和未标记的腺嘌呤SERS实验谱对照分析，得出腺嘌呤在金/银表面都以N7H异构体的N3和N9位氮原子双配位的方式吸附。腺嘌呤在金/银等纳米颗粒的表面吸附方式这项工作不仅阐明了腺嘌呤在金/银等纳米颗粒的表面吸附方式，解释了其表面增强拉曼光谱信号，更重要的是通过实例说明了同位素SERS实验结合量化理论计算的方法对研究金属表面生物分子吸附问题非常有效。以上研究工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金以及国家重点基础研究发展计划等项目的支持，相关结果发表在《物理化学杂志C》（TheJournalofPhysicalChemistryC）期刊。

元素百科为您介绍中科大研究出电催化析氢工艺技术。氢被认为是环境友好的清洁能源，电催化分解水可以制备高纯氢气，在碱性介质中电解水是最有可能实现产业化制氢的技术。一直以来贵金属是该领域活性最高的催化剂，近年来科研人持续探索致力于将过渡金属发展成高活性碱性析氢电催化剂以降低成本，然而很多催化剂的活性与贵金属相比还有很大的差距。将少量的贵金属与过渡金属合金化是提升过渡金属电催化性能的一个重要途径。近日，中国科学技术大学博士生苏建伟和杨阳（导师陈乾旺教授）通过理论计算，提出了将少量的贵金属钌与过渡金属钴合金化来提升钴催化活性的思想，并设计出一种以金属有机框架化合物为前驱体来制备氮掺杂的类石墨烯层包裹合金内核复合结构的工艺。所制备的复合纳米结构作为碱性析氢电催化剂，表现出与贵金属可比的析氢性能。 电催化剂析氢过程RuCo@NC纳米粒子的合成路径和结构模型示意图。(a)Co3[Co(CN)6]2，(b)Ru掺杂的Co3[Co(CN)6]2，(c)RuCo@NC纳米粒子的聚集体示意图，(d)c中一个RuCo@NC纳米粒子放大的模型示意图，并简单描述了作为电催化剂在碱性介质中的析氢过程。电催化剂析氢制备方法该工作用贵金属钌掺杂的钴氰酸钴类普鲁士蓝作为前驱物在惰性气氛中焙烧一步法制备了氮掺杂的类石墨烯层包覆钴钌合金的纳米粒子，合金中钌占3.58wt.%。这种方法能够将氮掺杂的石墨烯层原位包覆在合金表面上，保护合金内核以提升稳定性。作为碱性析氢电催化剂，在电流密度为10mA/cm2时其过电位仅为28mV，显示出与20%的商用铂碳电催化剂可比的电催化析氢性能。密度泛函理论模拟计算发现，掺杂氮原子近邻的碳原子是催化反应的活性位点，钴钌合金化比单纯钴更能促进电子向类石墨烯层表面转移，改变内部的钴钌合金比例能够调控外部石墨烯层表面的电荷分布，合适的钴钌合金比例可以大大降低活性位点的氢吸附自由能，可到达与铂催化剂相近的氢吸附自由能值。这种独特的复合纳米结构使其催化性能得以较大地提升，具有潜在的应用前景。该研究得到了国家自然科学基金委、中科院和校青年创新基金等有关项目的支持。

元素百科为您介绍浙江大学教授研制出超导石墨烯纤维。石墨烯纤维是由石墨烯有序堆积排列而成的新型碳质纤维，具有优异的电/热传输特性。浙江大学高分子科学与工程学系教授高超课题组先后实现了高强度高模量石墨烯纤维、导电率比肩金属的高导电石墨烯纤维。研究成果于近日发表在《美国化学会—纳米》上。 超导石墨烯纤维的制备在前期工作的基础上，课题组通过气相插层反应，制备了金属钙插层的石墨烯纤维，测试了其导电性与温度的关系。发现当温度降低至11K时，钙插层石墨烯纤维电阻急剧下降，表现出超导体的性质，当温度达到4K时，电阻为零。超导石墨烯纤维的应用前景广阔另外通过磁学性能表征，也证实了钙插层石墨烯纤维超导电性的本征属性。磁钙插层石墨烯纤维是第一个宏观碳质超导纤维，其超导转变温度为11K，与商用NbTi超导线相当。随着制备工艺的改善，其超导转变区间会进一步变窄，超导转变温度还会进一步提升。这种新型轻质超导纤维在低温物理、医疗磁共振成像、超导量子干涉、未来电力传输、航空航天等领域具有广阔的应用前景。