等离激元纳米材料湿化学合成领域的巨大进展催生了化学纳米等离激元光子学，纳米化学和离激元光子学高度交叉融合的一个新领域。在这一领域，纳米化学推动的手性等离激元光子学也取得了可喜的进展，并在超灵敏检测、疾病诊疗、智能纳米制造等领域展现了极大的应用前景。构筑等离激元手性纳米超结构是获得强等离激元手性光学活性的一种重要策略。在前期的研究工作中，我们发展了一种利用手性巯基小分子驱动的等离激元纳米棒组装体从非手性组装体向手性组装体转变的方法，并获得了强的等离激元手性光学信号。

国家纳米科学中心吴晓春课题组前期发展了基于静电组装、手性半胱氨酸(Cys)分子驱动的金纳米棒肩并肩(SS)手性组装体的构建策略，系统研究了手性分子、纳米棒尺寸和组成、非手性配体及外界刺激等在组装体等离激元手性(PCD)信号调控中的不同作用，发现了PCD信号与手性分子浓度的火山型关系、PCD温度放大效应及晶面依赖性等(Nano Res. 2014,7, 1699; Nanoscale 2016,8, 10030; Adv. Opt. Mater. 2020,9, 2001274;Adv. Opt. Mater. 2023, 2202804)。本工作是在前期工作的基础上，通过理性调控金纳米棒暴露晶面的大小，实现了温度驱动的纳米棒组装体PCD信号的动态调控。通过再生长扩大Au{100}晶面，在金纳米棒肩并肩组装体中获得了P型PCD信号。以十六烷基三甲基氯代吡啶(CPC)为非手性表面配体，首次实现了高CPC浓度下温度驱动的PCD信号反转和低CPC浓度下P型PCD信号的高低温开关。我们的研究不仅提供了一种理性设计和调控等离激元手性光学活性的手段，也为从等离激元手性的视角来研究手性分子、非手性配体和等离激元纳米颗粒的相互作用提供了一个新平台。

图1. 基于组装基元晶面设计调控等离激元圆二色(PCD)信号。(a) 通过金纳米棒(AuNR)再生长实现Au{100}侧面扩大。(b) 利用非手性表面配体CPC浓度和手性Cys孵化温度实现金纳米棒SS组装体PCD信号反转和开关。

图2 高CPC浓度下Cys孵化温度导致的组装体PCD信号反转。(a, b) 30 ℃和60 ℃下组装体CD光谱和消光光谱随孵化时间的变化。(c, d)TEM图像表明纳米棒组装体中存在不同晶面的连接方式。

图3低CPC浓度下P型PCD响应的特征。(a) Cys浓度的影响。(b)Cys对映体过量的影响。(c) PCD信号的高低温循环。(d)CPC配体层有序性对纳米棒二聚体扭转结构的影响。

图4时域有限差分（FDTD）模拟棒扭转角度对组装体PCD响应的影响。(a)手性二聚体扭转角()决定的M型和P型PCD响应。(b) 模拟的手性四聚体组装结构。(c, d)二面角(P)对手性四聚体消光光谱和CD光谱的影响。

吴晓春，国家纳米科学中心研究员，博士生导师。主要研究方向为功能纳米材料及生物医学应用，包括:1) 具有光学活性/类酶催化活性无机纳米材料的可控制备及生化检测应用和2) 纳米技术标准化。在贵金属基纳米结构的可控制备和生化检测方向发表学术论文100余篇，授权专利20余项。曾作为科技部重大研究计划首席科学家主持纳米标准物质相关重大研究计划项目，发布纳米尺度金、银标准物质/样品19项，参与编制纳米领域国家标准/团体标准19项。获得中国科学院纳米生物效应与安全性研究集体杰出科技成就奖、国家自然科学二等奖、中国颗粒协会科技进步奖二等奖、中国分析测试协会科学技术奖一等奖及中国标准化十佳人物等。

胡志健，国家纳米科学中心副研究员，硕士生导师。主要研究方向为贵金属纳米结构的表面等离激元光学特性，包括：1. 贵金属纳米颗粒的等离激元光学特性调控。2. 等离激元和贵金属纳米结构相结合的新型等离激元增强成像研究。迄今为止在国际期刊发表SCI收录论文40余篇。

Li H, Meng D, Zhang C, et al. Temperature-modulated inversion and switching of chiroptical responses in dynamic side-by-side oligomers of gold nanorods. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-023-5985-3.

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