生物辅助定制合成等离子体银纳米环及其在石墨烯阵列上的位点选择性沉积

摘要： 贵金属与生物支架的自发相互作用，使得具有独特特性的纳米材料能够以简单且经济高效的方式合成。本研究在环状蛋白质（即过氧化物还原酶PRX）上合成了具有等离激元特性的银纳米环，并用于组装功能性纳米结构的大规模阵列。该PRX在湿法还原条件下驱动金属银的成核生长，最终形成外径和内径分别低至28纳米和3纳米的纳米环。通过将这些杂化纳米结构选择性沉积在由石墨烯构成的固态二维膜上，制备出等离激元纳米孔。特别值得注意的是，石墨烯与PRX之间的相互作用能实现在二维材料膜上简易制备有序排列的等离激元纳米环阵列。该制备工艺可通过在纳米环中央钻孔完成最终加工。结合荧光光谱测量与数值模拟，证实了金属纳米环腔体中诱导产生的等离激元效应。所制备的纳米孔是首批集成于二维材料膜上的杂化等离激元纳米孔结构范例之一。这种纳米孔直径与原子级厚度的基底特性，使该概念验证方案在基于纳米孔的技术应用（如新一代测序和单分子检测）中展现出特殊价值。