Near-Field-Induced Ionization on Photo-Excited Gold Nanoparticles

光激发 胶体金 分子 激发态 质子化 纳米颗粒 电离 分析物 化学 极化率 光化学 生物分子 离子 电子转移 电化学发光 化学物理 材料科学 纳米技术 有机化学 物理化学 电极 原子物理学 物理
作者
Wei Huang,Samuel Kin‐Man Lai,Kaiqing Liang,Keyuan Pu,Xin Wang,Yuping Chen,Kwan‐Ming Ng
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (22): 10508-10514 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c01164
摘要

Gold nanoparticles (AuNPs) have been widely utilized as an effective substrate for triggering molecular ionization upon photoexcitation. However, its underlying mechanism(s) remains unclear. Here, by blocking heat transfer and electron transfer on photo-excited AuNPs with a thin layer of silica shell (i.e., Au@SiO2 NPs), the critical role of the enhanced E-field in ionizing nearby molecules was evidenced. The enhanced E-field of the Au core could enhance the protonation of amino acids (via short-range interaction) by polarizing the analyte molecules. In contrast, the polarizability of the Au core showed a more pronounced effect to enhance the metal cationization process (Na+ and K+ adduction via long-range interaction) by polarizing both the analyte molecules and metal ions and was successfully applied to the sensitive analysis of amino acids in human serum.
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