单颗粒催化旨在确定决定纳米颗粒活性和选择性的因素。现有方法通常在低反应物浓度下使用荧光模型反应，在低压下操作，或依赖等离子体增强效应。因此，仍然缺乏在技术相关条件下且没有荧光或其他增强机制的情况下测量单纳米颗粒活性的方法。

近日，查尔姆斯理工大学Christoph Langhammer从NSM方法在单分子生物物理学中的成功应用中得到启发，并将其应用于单粒子催化。

文章要点

1）具体来说，研究人员演示了如何使用 NSM 根据相应的折射率对比度直接对多达 85 个并行纳米流体通道内的液体浓度梯度进行成像和量化。此外，还展示了如何对捕获在纳米流体通道内的单个光学暗 Pt 胶体纳米颗粒进行可视化和计数。

2）最后，以单个捕获的 Pt 纳米颗粒上的 H₂O₂ 分解反应为例证明，可以在单个纳米通道内原位测量单个颗粒周围的局部反应物浓度随时间的演变，以及如何通过以下公式推导出单颗粒的特定周转频率：定量分析反应过程中纳米通道内形成的 O₂ 气泡的光散射。

3）虽然纳米气泡之前已被用来研究纳米粒子上的产气反应，但 NSM 消除了对荧光染料的需求，并将正在形成的气泡限制在纳米通道的几何形状中，与开放表面实验相比，这极大地促进了它们的定量分析。

参考文献

Björn Altenburger, et al, Label-Free Imaging of Catalytic H2O2 Decomposition on Single Colloidal Pt Nanoparticles Using Nanofluidic Scattering Microscopy, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c03977

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03977