另外，人們常常使用能帶理論來解釋表面增強拉曼散射傳感器的工作機制，但這只考慮了二維材料和待檢測物之間的相互作用，以至于忽視了光-物質耦合作用對于表面增強拉曼散射性能的影響。

基于此，在二維材料的量子性質的啟發之下，該團隊嘗試從不同角度出發，來設計二維材料基的無等離激元表面增強拉曼散射傳感器，并希望針對其檢測性能加以優化。

（來源：Nature Communications）

重拾被遺忘在角落里的材料

研究中，課題組所使用的硫代亞磷酸錳是較早之前合成的。合成之后，他們將其存放在真空狀態的石英管里。

啟動本次研究之后，他們通過查閱文獻得知二維硫代亞磷酸錳中的邊緣和缺陷，具有很高的活性和等離激元效應。同時，硫代亞磷酸錳也是一種能被用于光催化的材料。

于是，他們想到了這份被遺忘在角落里的材料，并決定將其作為構筑無等離激元表面增強拉曼散射基底的材料。

隨后他們把石英管敲碎，通過微機械剝離法獲得二維狀態的硫代亞磷酸錳，通過對其進行表征和測試，初步明確它能夠適用于表面增強拉曼散射基底的制備。

在提高表面增強拉曼散射的性能時，此前要么是使用調控二維材料化學成分的方法，要么是使用其它材料來構筑異質結。但是，對于提高二維硫代亞磷酸錳的性能來說，之前已有學者使用過這種方法。

那么，二維硫代亞磷酸錳的性能是否還有提升的空間？陳文駿表示，對于表面增強拉曼散射效應來說，這是一個由光、待檢測分子、表面增強拉曼散射三者之間相互作用的結果。

而之前在無等離激元表面增強拉曼散射基底的研究中，人們更加關注表面增強拉曼散射基底和待檢測分子二者之間的相互作用。

那么，是否可以從光的角度出發，通過提高光-物質作用，來優化二維硫代亞磷酸錳的表面增強拉曼散射性能？

這時，受到另一篇前人論文的啟發，他們了解到通過在二維材料中構筑懸空的、具有應變梯度的褶皺結構，能夠增強光與物質之間的相互作用。

而此前陳文駿在讀博期間，主要研究的便是二維材料的褶皺結構，因此操作起來非常得心應手。

實驗結果也證明：在二維硫代亞磷酸錳褶皺區域之中，待檢測分子的拉曼特征峰的強度是平面區域的數倍，探測極限也能降低四個數量級，其性能也略優于其它文獻報道的表面增強拉曼散射基底。

（來源：Nature Communications）

“本以為研究進行到這里，即將進入數據整理和論文撰寫的階段，沒想到通過一次討論又讓我們有了新的突破。”陳文駿說。

對于白酒和醬油等日常飲品和日常調料來說，它們都是通過發酵方式制備而來的食物。而當陳文駿等人和食品工程領域的學者進行討論之后，雙方決定探索表面增強拉曼散射傳感器能否用于檢測上述食物中的有害殘留物。

討論之后，上述合作者給陳文駿提供了一些待檢測物，這些待檢測物中含有組胺和酪胺的化學物質。

針對組胺和酪胺開展實驗時，他們并沒有重新制備表面增強拉曼散射基底，而是使用一個已經吸附過低濃度亞甲基藍分子的表面增強拉曼散射基底（這意味著無法檢測到任何亞甲基藍分子的拉曼信號），然后再用其吸附高濃度的組胺分子，借此觀察能否檢測到組胺分子的拉曼特征峰。

實驗結果令人非常驚訝：所收集到的拉曼信號完全屬于亞甲基藍分子，也就是說他們沒有收集到任何組胺分子的信號。

“那么，這個現象是偶然發生的嗎？亦或是人為操作錯誤導致的嗎？為此，我們又開展了一系列的實驗?！标愇尿E說。