biwn必赢任斌教授和吴德印教授两个分别从事实验和理论的课题组合作，在利用金属纳米材料的表面等离激元高效驱动化学反应方面的研究取得进展，相关成果以“Activation of Oxygen on Gold and Silver Nanoparticles Assisted by Surface Plasmon Resonances”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. (2014, 53,2353-2357 )
表面等离激元共振是指金属的自由电子在光的作用下发生群体性的振荡，并已被发现可以高效、高选择性地驱动一些表面化学反应，如乙烯环氧化、氧气敏化等。但是仍然缺乏直接的实验证据来理解它是如何驱动表面化学反应。本工作利用表面等离激元共振同时驱动苯胺选择性氧化及表面增强拉曼散射过程，首次完整地揭示了表面等离激元共振驱动的表面化学反应机理。发现空气中的氧气在光的作用下被活化，在金、银纳米颗粒的表面上形成高活性的氧物种，并在表面等离激元共振产生的热效应作用下，高效、高选择性地将对巯基苯胺氧化为相应的偶氮苯。
该工作是在两个课题组长期合作基础上的又一个重要进展。在2009年吴德印教授课题组首次通过理论计算提出在表面增强拉曼光谱(SERS)领域公认的对巯基苯胺体系中得到的异常增强b2模式的峰（J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 6499-6508）可能是由于该分子发生了氧化偶联反应形成的对二巯基偶氮苯分子（J. Phys. Chem. C, 2009，113, 18212-18222）。2010年任斌教授课题组通过严格控制的SERS实验，并与朱红平教授课题组合作，合成了该偶氮苯类分子，证实吴德印教授课题组的理论计算的正确性，并发现在电化学条件下该反应具有可逆性，三个课题组分别从SERS实验、合成和理论上澄清了对该明星SERS体系存在的错误认识（J. Am. Chem. Soc., 2010，132，9244–9246.）。吴德印教授通过理论计算进一步发现，类似的反应在其它芳香氨基和芳香硝基化合物体系上均可发生（Chem. Commun., 2011, 47, 2520-2522；Phys. Chem. Chem. Phys., 2012, 14, 12919-12929）。基于他们这些系统的工作以及所产生的影响，他们应邀为PCCP撰写feature article（Phys. Chem. Chem. Phys., 2012, 14, 8485-8497），同样得到了国际同行的广泛关注。
本工作主要由博士生研究生黄逸凡、张梦、赵刘斌等共同完成。
研究工作得到科技部（项目批准号：2013CB933703、2011YQ03012400)和国家自然科学基金（项目批准号：21227004、21321062、21373172、21021120456)的资助。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201310097/abstract
