💡这项突破是什么?
分子量的PEG的相对长度。(d) W-PEG在TNT表面的吸附模型。(e) 两个系列的W-TNT 样品的W含量。 (f-h) 以单位点为参考，通过两种不同的负载调节策略获得孤立单原子和关联单位点。
团队对材料结构和SERS性能关系进行了详细研究。团队首先通过实验表征明确了不同构型SERS基底的电子结构特征，当W原子负载于基底，基底的价带与导带位置均出现显著下移（图2a）。电子局域函数（ELF）计算进一步发现，W原子周边的电子分布具有更强的离域性，为电荷在基底与分子间的快速转移创造了有利环境（图2b）。而态密度（DOS）计算结果则表明，孤立态钨单原子在费米能级附近的电子态密度明显高于另外两种关联态单原子（图2c）。这种高电子态密度位点能更高效地充当 “电子通道”，促进基底与探针分子之间的光诱导电荷转移（PICT）过程，提升分子极化率从而增强拉曼信号。此外，基底与探针分子间的差分电荷计算结果（图 2d-f）也为上述机制提供了直接佐证：孤立态单原子对应的电荷转移量达0.6538e，显著高于关联态单原子的0.5070e与0.5025e，清晰印证了孤立态单原子在促进电荷转移、增强SERS信号方面的优势。
图2. 单原子基底上 SERS 增强的机理研究。(a) TNT、W-TNT-600、W-TNT-1000和54%W-TNT-600相对于MB和4MBA探针分子的能级图；(b) 4MBA-SA系统的ELF图；(c) SA、SS和CS的态密度。4MBA在 (d) SA、(e)SS和(f) CS上的差分电荷和电荷转移量，其中蓝色区域表示电荷损失，黄色区域表示电荷聚集。
相关成果以 Polymer-guided grafting of single W atoms onto titanate nanotubes increases SERS activity in s emiconductors 为题，发表于Nature Communications。南京大学联培博士生周金宇、中科大纳米学院硕士生查秀玲、苏州科技大学硕士生吴思慧和南京大学博士生马思颖为该论文共同第一作者。苏州科技大学马春兰教授、南京大学吴兴龙教授、中国科学院苏州纳米所丛杉研究员为通讯作者。该研究获得国家重点研发计划和国家自然科学基金委的资助，同时得到中国科学院苏州纳米所和纳米所纳米真空互联实验站（Nano-X）、南京大学固体微结构物理全国重点实验室、江苏省物理科学研究中心等的技术支持。
