近日，我所在手性磁性纳米光学传感方面取得积极进展，相关成果以“Histidine‐Mediated Synthesis of Chiral Cobalt Oxide Nanoparticles for Enantiomeric Discrimination and Quantification”为题发表与国际学术期刊《Small》上。该论文第一作者为我院2020级硕士研究生刘星和青年教师杜艳丽副教授，通讯作者为我所郑广超副教授和西班牙比戈大学Isabel Pastoriza-Santos教授，郑州大学为第一单位。另外，该团队应邀以“Chiral Magnetic Oxide Nanomaterials: Magnetism Meets with Chirality”为题在国际学术期刊《Advanced Optical Materials》上发表综述文章。该论文第一作者为我院2020级硕士研究生刘星和青年教师杜艳丽副教授，通讯作者为我所郑广超副教授和香港理工大学Kwok-Yin Wong教授，郑州大学为第一单位。

手性过渡金属氧化物纳米粒子（CMONs）因其特殊的性质而备受关注。然而，阐明手性诱导机制往往仍然是一个重大挑战。基于此，我院郑广超副教授等在手性组氨酸分子介导下合成手性氧化钴纳米粒子。有趣的是，这些CTMOs表现出显著的和可调的手性光学性质。通过x射线光电子、傅立叶变换红外和紫外-可见吸收光谱对它们进行的分析表明，Co²⁺/Co³⁺的比例以及它们与组氨酸的咪唑基团的相互作用是其手性光学性质可调的原因。此外，使用手性Co₃O₄纳米颗粒开发灵敏、快速和对映选择性的圆二色性传感器，允许直接分子检测和区分半胱氨酸或青霉胺对映体。手性Co₃O₄的圆二色性响应显示半胱氨酸和青霉胺对映体的检测和区分限低至10μM。理论计算表明，配体交换和吸附在氧化物表面的两种物质的共存是对映体区分的原因。这一研究将丰富获得CTMOs的合成方法，并能扩展其应用和发现新的手性性质。

图1：手性Co₃O₄@His光学活性的调控机制及手性传感应用

手性磁性氧化物纳米材料将手性和磁性的两者优势结合在一个整体中，已在生物医学、光学和电子器件以及催化和传感中得到广泛应用。这在很大程度上是由于磁性、催化活性、生物相容性和光学活性或磁光效应的同时存在，且依赖于圆偏振和磁化。应《Advanced Optical Materials》约稿，我院郑广超副教授等总结了最近关于CMONs的合成、性质和应用的研究成果。讨论了合成和调控CMONs的三种主要方法，即官能团功能化法、原位法和软模板组装法。对CMONs的合成路线、手性来源和应用进行了总结和展望。

图2：手性磁性氧化物纳米材料的圆偏振应用。

该工作得到国家自然科学基金面上和青年项目、河南省科学基金优秀青年项目、郑州大学青年拔尖人才项目的支持。