天津理工大学研究生，天津理工大学研究生院
导语
纳米颗粒可通过自组装形成有序的超晶格结构。天津理工大学王铁教授团队通过前期研究表明：该方法具有可操作性、低成本和材料广适性等特点（Science Advances,2022, DOI: 10.1126/sciadv.add1559；J. Am. Chem. Soc.,2020, 142(4), 1857-1863）。这种超晶格纳米结构可表现出集体化学和物理性质，如表面等离子体共振或高电荷载流子迁移率（J. Am. Chem. Soc.,2022, 144, 17533-17539；Angew. Chem. Int. Ed.,2022, 61, e202205628；Matter,2022, 5(9), 2760-2786）。
将超晶格结构转换为功能器件通常需要实现其高质量、规模化和图案化结构制备。但因受到组装路径的复杂性及非平衡效应的限制而受到制约。本研究通过添加额外的非挥发性配体实现了高度有序超晶格结构的构建。相关研究成果发表在Chem（DOI: 10.1016/j.chempr.2023.03.031）。
前沿科研成果
喷墨打印纳米颗粒超晶格用于多通道检测
（来源：Chem）
为了揭示其促进形成超晶格的内在机制，作者采用原位SERS来实时观察OA-Au的组装过程。SERS信号与纳米颗粒的间距有着紧密的相关性。因此，利用这种相关性，通过监测SERS信号的变化从而来观察结构构型的变化。结合仿真计算，表明了配体延长了纳米粒子调整其状态的时间，从而获得高质量的超晶格结构。
（来源：Chem）
结合喷墨打印，可以大规模制备图案化的超晶格。此外，还开发了一种多通道SERS检测芯片。该研究有望为超晶格相关器件的开发提供新的方法。
（来源：Chem）
总结与展望：
在本研究中，作者通过添加额外的非挥发性配体获得了高度有序的超晶格结构。通过原位拉曼光谱实时观察了组装过程的动力学， 发现过量配体降低了扩散速度，延长了纳米粒子在蒸发前沿处自我调节的时间。使用喷墨打印技术构建了大面积的像素化的超晶格结构。基于此，开发了一种多通道表面增强拉曼散射（SERS）检测芯片。该芯片允许重复检测样品并同时检测多种分析物而不会受到干扰。
教授简介
王铁教授，天津理工大学校长助理，国家杰出青年科学基金获得者，国家“万人计划”科技创新领军人才，国家优秀青年基金获得者，中科院创新交叉团队负责人，曾任山东烟台市国家经济技术开发区科技副区长。主要研究方向：疾病呼出气传感检测分析。在Science、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.等国际学术期刊上发表SCI论文200余篇。先后获中国分析测试协会科学技术将（一等奖）、IAAM MEDAL奖、Young Innovator Award of Nano Research等奖项。研究院与多家三甲医院保持着密切战略合作关系，包括中国医学科学院肿瘤医院、北京大学第三医院、北京大学口腔医院、天津医科大学肿瘤医院、天津医科大学临床药学系等，共同完成了对临床病人的检测以及医疗设备的验证和完善，更好地应用于临床检测。Mater.、Angew. Chem.、Nat. Commun.、Sci. Adv.等核心杂志发表论文共110余篇，他引次5800余次。申请发明专利20项，已授权12项。
课题组主页：https://life.tjut.edu.cn/info/1099/1611.htm
作者：赵伟东
论文相关信息：
第一作者：赵伟东副研究员，北京理工大学；
叶皓晨博士，天津理工大学，中科院化学所
通讯作者：杨洲教授，北京科技大学；
薛振杰副研究员，天津理工大学；
王铁教授，天津理工大学
通讯单位：天津理工大学；北京科技大学
论文DOI: 10.1016/j.chempr.2023.03.031
邀稿
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天津理工大学研究生(天津理工大学研究生院)