离子液体中Fe电极界面结构的SERS光谱研究

采用高灵敏度的表面增强拉曼光谱(SERS)技术, 结合不同长度的探针分子, 通过电化学调控研究了Fe电极在离子液体中的表面增强因子、零电荷电位、界面吸附及界面双电层结构. 利用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)技术提高表面吸附物种的拉曼信号, 降低高浓度本体的信号干扰, 研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF₄)离子液体本身在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为. 结果表明,[BMIm]BF₄在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为随电位变化而变化. 在-1.3 V以正区间, 咪唑阳离子以垂直吸附为主, 随电位负移逐渐倾斜甚至平躺吸附于电极表面; 当电位负至-2.3 V, 咪唑阳离子还原成卡宾. 再分别以不同分子长度的硫氰根(SCN^-)和4-氰基吡啶(4-CNPy)为探针分子, 发现SCN^-在[BMIm]BF₄中以N端吸附在纯Fe电极上, 三键频率随电位变化的速率, 即Stark系数为17 cm^-1/V; 4-CNPy以吡啶环上的N垂直吸附于Fe电极上, 频率保持不变, 即Stark系数接近零. 以上结果表明, 在离子液体中电极界面双电层与水体系的差别较大, 电位主要分布在电极紧密层中, 几乎无分散层存在. 此外, 还计算了[BMIm]BF₄中Fe电极的增强因子约为1.5×10².     

TiO2电极表面氰基吡啶吸附的电化学SERS光谱

采用基于核壳纳米粒子的壳层隔绝纳米粒子增强拉曼(SHINERS)以及Au纳米粒子增强技术, 对比研究了4-氰基吡啶(4-CNPy)在TiO2表面的吸附行为. 结果表明, 采用2种技术所获得的光谱存在明显的差别. 利用前者得到了4-CNPy在TiO2电极上随电极电位变化的吸附方式. 在电位为0时, 分子以吡啶环上的N垂直吸附; 随电位负移, 部分分子变为倾斜吸附, 且在电位为-1.0 V时倾斜角度变大. 在正电位区间, 分子始终以吡啶环上的N垂直吸附. 而采用Au纳米粒子滴加在TiO2电极上的方式, 则得到吸附在TiO2, Au及TiO2/Au复合结构上的总光谱信息.     

硫脲在HNO3介质中共吸附行为的喇曼光谱研究

用常规Raman谱、电化学现场表面增强喇曼散射光谱(SERS)和时间分辨SERS光谱(TRSERS)研究了硫脲(TU)在HNO₃介质中与NO-3的共吸附行为.实验结果表明,NO₃^-离子能被TU诱导共吸附在其质子化氨基上;TU以S端按σ配位键方式化学吸附在银电极表面.在较正电位区间(≥-0.6V),TU垂直吸附,电位负移(≤-0.8V),TU由垂直逐渐转变为倾斜甚至平躺吸附;在较负的电位下(≤-0.8V),TU在HNO₃介质中比在HClO₄中更稳定,甚至在-2.0V的电位下亦能检测到TU的SERS信号.     

Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱

用一种简单的化学还原方法制备了银纳米粒子包覆的氧化亚铜（Cu2O）纳米复合物。扫描电子显微镜显示Cu2O 为八面体型的纳米粒子,表面光滑,结构对称。包覆的Ag部分占据Cu2O粒子表面。通过比较Ag/Cu2O纳米复合物、Ag溶胶及Cu纳米粒子表面吸附的4-巯基吡啶（4-Mpy）分子表面增强拉曼光谱（SERS）发现,利用此方法得到了Cu2O粒子表面吸附分子的拉曼光谱。银纳米粒子所产生的电磁场增强又增强了吸附在Cu2O上的4-Mpy拉曼信号。这种方法为初步研究Cu2O表面吸附分子性质提供了依据,扩宽了SERS的使用范围,使SERS应用在纳米半导体材料上成为可能。     

金纳米粒子组装体系中偶联单分子层膜结构的SERS光谱表征与分析

通过分子自组装方法制备4,4′-二硫联吡啶(PySSPy)单分子膜修饰的金电极. 利用所形成的对巯基吡啶自组装单分子膜(SAMs)作为偶联层进行金纳米粒子有序膜的组装. 对该纳米粒子组装体系进行Raman光谱测定, 得到了具有良好信噪比的对巯基吡啶单分子膜的表面增强拉曼散射(SERS)光谱. 在此基础上, 进一步采用电化学现场SERS光谱技术研究了该纳米粒子组装体系的SERS光谱随电位变化的规律. 在该体系稳定的电位范围内表征对巯基吡啶单分子膜的特征谱峰1011与1093 cm^-1、1575与1610 cm^-1以及1206与1215 cm^-1这三对谱峰其强度随着所施加电位的改变呈现出明显的规律性. 分析表明, 偶联单分子层中吡啶环芳香性随着所施加电位的改变而有规律地变化是SERS光谱特征改变的内在原因.     

锌电极上2-巯基吡啶自组装单层的原位表面增强拉曼光谱电化学观察

利用原位表面增强拉曼散射(SERS)技术, 观察了2-巯基吡啶在锌电极上单层吸附和脱附行为. SERS实验结果表明, 2-巯基吡啶分子主要通过巯基上的硫原子垂直吸附于锌表面. 原位SERS光谱电化学发现, 当外加电位达到－1.4 V vs. SCE时, 分子开始从表面脱附, 并伴随吸附构型变化, 在－1.6 V时发生完全脱附.     

双金属双硅层核-壳纳米结构Au@SiO2@Ag@SiO2用于葡萄糖检测

制备了一种灵敏度高、 稳定性强的双金属双硅层核-壳结构纳米材料Au@SiO₂@Ag@SiO₂. 由于双金属之间的硅层促进了远程等离子体的激发转移, 使该纳米粒子具有良好的表面增强拉曼散射(SERS)的特性及优异的稳定性. 利用这种SERS活性材料能直接检测出人体尿液的主要成分, 且该材料呈现出对低浓度(10^-6 mol/L)葡萄糖的无标记高效检出能力. 此外, 还实现了人工尿液中等浓度(10^-3 mol/L)葡萄糖和尿素分子的同时检测, 以及实际尿液中10^-3 mol/L葡萄糖的检测. Au@SiO₂@Ag@SiO₂纳米粒子具有在多种生物分子存在时快速检测葡萄糖的实际应用潜力.     

以DDAB为模板的银纳米粒子多层膜制备及其表面增强拉曼效应

通过离子交换和静电相互作用, 将银纳米粒子引入双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)模板中, 获得了有序的银纳米粒子多层膜. 用紫外-可见光谱(UV-Vis)、循环伏安(CV)和原子力显微镜(AFM)对其进行了表征, 并用小角X射线衍射(XRD)研究了DDAB模板和银纳米粒子多层膜的有序性结构. 以4-巯基吡啶(4-MPY)为探针分子研究了银纳米粒子多层膜在表面增强拉曼(SERS)方面的应用, 结果表明, 4-MPY吸附在银纳米粒子多层膜上呈现很强的SERS信号, 说明该多层膜可以用作高活性的SERS基底.     

具有纳米结构的铂电极表面的电化学制备及其性能

采用控电位方波氧化还原法和控电流方波氧化还原法分别成功地制备了控电位粗糙铂(CPRPt)和控电流粗糙铂(CCRPt)纳米级铂电极表面.通过考察两类电极表面对甲醇电催化氧化的性能,发现CPRPt和CCRPt纳米级铂电极表面催化氧化甲醇峰值电流密度分别是光滑铂电极的约1.35倍和2.50倍.采用现场拉曼光谱技术考察了两电极表面的表面增强拉曼(SERS)效应,发现两电极表面对吡啶吸附均有较高SERS活性,CPRPt电极表面还对有机小分子的解离吸附的拉曼光谱具有特殊的增强效应.本文初步探讨了两电极表面的SERS机理.     

纳米TiO2的光致发光性能与SERS效应的关系

以采用溶胶-水热法制备的纯TiO₂及Zn掺杂的TiO₂纳米粒子作为SERS活性基底, 研究了其光致发光机制及其与表面增强拉曼散射(SERS)性能的关系. 结果表明, TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位等表面性质在其光致发光和增强拉曼散射性能中发挥着重要的作用. 在表面缺陷和氧空位含量较低时, TiO₂纳米粒子的光致发光光谱(PL)信号越强, 其SERS性能就越高; 当TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位含量达到一定程度时, TiO₂纳米粒子的PL信号越弱, 其SERS性能越高.     

吡啶-氯化钾水溶液/n型硫化镉电极界面上的表面增强喇曼散射

本文研究了在吡啶-KC1水溶液中吡啶吸附在n-CdS电极上的表面增强喇曼散射(SERS)。在光照下,CdS电极经过正极化予处理数分钟,就能观察到吡啶吸附在CdS电极上的很强的SERS谱。其特征峰是1010和1036cm^-1与纯吡啶的喇曼特征峰991,1030cm^-1相比有了明显位移。又SERS谱随着吡啶浓度的增加而增强。外加电位对SERS也有一定影响,其曲线形状与CdS的I～V曲线很相似。对这些实验结果,本文用n型CdS电极的光电化学特性进行了初步的考察和讨论。     

Adsorption and corrosion inhibition behavior of imidazole on cobalt electrodes studied by SERS and electrochemical methods

As one of the most widely used transition-metals, Co plays an important role in the study of metal mate-rials. The alloys of Co are often used as magnetic ma-terials because of their intense magnetism[1,2]. As an active metal and owing to high catalytic a…     

苯胺在银和金电极上的表面增强拉曼光谱

聚苯胺作为性能较好的导电高聚物有很大的应用潜力,有关其聚合和导电机理的研究受到广泛重视。表面增强拉曼光谱(SERS)能现场(in situ)检测表面吸附分子、提     

pH值对2-(2-吡啶基)咪唑荧光光谱的影响研究

合成了2-(2-吡啶基)咪唑,并通过稳态荧光光谱研究了它在溶液中的光物理行为及溶液酸碱度的影响.发现2-(2-吡啶基)咪唑化合物存在分子内光诱导电子转移反应(PET),并且这一过程强烈地依赖于溶液的pH值,但是氮原子的质子化会影响PET过程.     

纯锌电极上的表面增强拉曼光谱研究

通过化学刻蚀、电化学沉积和电化学氧化还原等粗糙方法,寻找合适的条件对锌电极表面进行预处理,以期获得吡啶在纯锌电极上的表面增强拉曼光谱(SERS).实验证明,电化学氧化还原处理是最佳的选择.以0.5mol/LNaClO4中性溶液作为电解质溶液,分别进行电化学氧化还原循环和电位阶跃两种处理.结果表明,将还原电位和氧化电位分别控制在-1.6和-0.7V时,利用共焦显微拉曼系统成功地得到了粗糙锌电极表面吸附吡啶的SERS信号.     

2,2′-联吡啶与锌电极作用的表面增强拉曼光谱研究

利用表面增强拉曼光谱(SERS)对2,2′-联吡啶分子在锌电极表面的吸附进行了研究. 实验表明, 2,2′-联吡啶和锌电极有较强的相互作用, 2,2′-联吡啶和锌表面的氧物种存在竞争吸附, 起始电位较正时, 氧物种的吸附使2,2′-联吡啶吸附电位负移；起始电位较负时, 2,2′-联吡啶的吸附抑止氧物种的吸附, 使其吸附电位正移, 且相同电位下氧化种的吸附量大大减少. 同时当电极电位由正往负移时, 吸附在锌表面的2,2′-联吡啶会发生构型转化, 在－1.3 V下以顺式构型垂直吸附, 而当电位负移至－1.4 V时则以反式构型吸附；而电极电位由负往正移时, 在研究电位区间内2,2′-联吡啶都以反式构型吸附, 不存在构型的转化.