气凝胶材料在线
作为一种应用广泛的半导体材料，TiO2因其稳定性、无毒性、价格低廉等特点而备受关注。然而，基于TiO2的低维SERS衬底热点少，吸附位点有限，不能耐受明显的散焦，这限制了其进一步的应用。三维纳米材料可以有效地克服上述缺点。半导体气凝胶作为一种三维多孔材料，具有较高的比表面积和易于控制的组成元素结构。受到这些激动人心的发现的启发，我们有理由相信发展TiO2气凝胶作为超灵敏的SERS底物具有广阔的前景。此外，半导体结构与空位工程中SERS活动之间的关系仍难以确定。将密度泛函理论（DFT）计算与实验相结合是验证SERS活性的有效策略。
基于此，南京工业大学崔升教授课题组采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥制备了高表面氧空位的TiO2气凝胶。与传统半导体材料相比，TiO2气凝胶的检测限低至1 × 10–7 M。此外，密度泛函理论进一步揭示了丰富的表面氧空位赋予了TiO2气凝胶高静电势，可促进稳定的表面电荷转移复合物的形成，并允许从分子到TiO2气凝胶的显着电荷转移。相关研究成果以“Theory and experiment on SERS sensitivity tuning of TiO2 aerogels based on surface oxygen vacancy engineering”为题发表在Applied Surface Science期刊上。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.159561
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