中国质检院 席广成Nature子刊：过渡金属氮化物多层空心球及表面增强拉曼光谱分析方法

第一作者： Xiaoyu Song

通讯作者： 席广成

通讯单位： 中国检疫科学研究院

传统的高温高压合成路线使过渡金属氮化物（ TMN ）晶粒容易烧结和团聚，因此合成具有高比表面积和高孔体积的结构是 TMN 应用急需解决的问题。

本文设计了一种通用的单源前驱体途径，在相对温和的条件下合成了具有高比表面积（ 191.3 m ² g ^-1 ）和高孔体积（ 0.69 cm ³ g ^-1 ）的立方相 γ -Mo ₂ N 多层空心球。

要点 1. 本文提出了一种单源前驱体可控合成三相氮化钼（ γ -Mo ₂ N ）和六方相氮化钼（δ -MoN ）的方法。γ -Mo ₂ N 为由纳米晶组成的多层空心球（ MLHS ）结构，而δ -MoN 为由纳米片组成的分层空心球（ HHSs ）结构，比表面积高达 193.7 m ² g ^-1 ，孔隙体积较大。

要点 2 . 研究发现前驱体的粒度是影响氮化钼纳米结构晶相和组成的关键因素，通过调整前驱体粒度，合成了由纳米片组成的六方相 δ -MoN 分层空心球。γ -Mo ₂ N 多层空心球具有较强的拉曼活性，可用于痕量检测多氯酚和微塑料。

图 1 ： TMN MLHSs 的合成及结构表征。单源前驱体法合成三相γ -Mo ₂ N 、六方相δ -MoN 和其他 TMN MLHSs 的示意图。

图 7 ：δ -Mo ₂ N MLHSs 的 SERS 性能。 a 不同浓度 R6G 在γ -Mo ₂ N MLHS 基体上的 SERS 谱图。 b 不同浓度γ -Mo ₂ N MLHSs 下 R ₁ 和 R ₂ 的拉曼光谱。获得了 γ -Mo ₂ N MLHSs 中 2,4-DCP 的 c SERS 光谱。 d γ -Mo ₂ N MLHSs 稳定性高。 e 激发光、底物 SPR 和探针分子之间的耦合匹配。 f γ -Mo ₂ N MLHSs 的多反射效应示意图。 g 1000 μ g mL ^-1 混悬液中 γ -Mo ₂ N MLHSs 吸附 PS 纳米球的 SEM 图像。 h 10 μ g mL ^-1 混悬液中 γ -Mo ₂ N MLHSs 吸附 PS 纳米球的 SEM 图像。 i 不同浓度 PS 纳米球在γ -Mo ₂ N MLHS 衬底上的 SERS 光谱。

参考文献： Xiaoyu Song, Yahui Li, Meng Yin. et al. Multilayered hollow transition metal nitride spheres made from single-source precursors for SERS analytics. Nature Communications . (202 5 ).

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58031-x

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