表面分子功能化银纳米粒子的光谱特征

通过玻片表面构筑银纳米粒子二维组装结构研究吸附分子对银粒子表面等离子体共振的影响.吸收光谱结果表明银纳米粒子表面吸附二硫代乙二酰胺分子可导致金属粒子的表面等离子体共振吸收红移,主要与金属粒子的微环境改变以及吸附分子与金属间电荷转移而导致的金属粒子内部电子密度改变有关.二硫代乙二酰胺分子通过其氨基和巯基共同吸附于金属表面.     

H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上吸附和解离的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了0.25单层(ML),0.5ML,0.75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上的吸附行为.比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性,利用微动弹性带(nudged elastic band)方法计算了H2O的解离势垒.结果表明:在低吸附率(0.25ML和0.5ML)时,H2O表现为解离吸附;在0.75ML吸附率下,分子吸附和解离吸附同时存在;而在全吸附(吸附率为1ML)时,分子吸附更稳定.基于对H2O分子与表面之间以及H2O分子之间的电荷转移和相互作用的分析,讨论了吸附率对H2O吸附和解离的影响.     

金属银表面-分子体系中的电荷转移效应

本文从光吸收谱得到了分子吸附在银胶、银镜上所出现的电荷转移跃迁,以及KC1对电荷转移跃迁的影响,同时研究了凝聚与电荷转移之间的关系。并且对其机理进行了初步的探讨。 关键词：     

金属银表面-分子体系中电荷转移效应的形成过程

本文报道从吸收光谱观察到分子吸附在银表面上所出现的电荷转移效应,着重研究分子与表面之间电荷转移随时间的变化过程,并且对其机理进行初步分析。 关键词：     

气体分子在Co-BN表面吸附的第一性原理研究

采用包含色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)方法系统地研究了气体分子(O_2,H_2,NO,CO,CO_2,SO_2,H_2S,H_2O)在Co掺杂单层BN(Co-BN)表面的吸附,分析了吸附小分子的几何结构,吸附能,电荷转移等情况.结果表明:1)CO等气体分子主要吸附在Co及其近邻六元环的顶位,吸附结构的电荷转移表明掺杂原子Co对BN衬底的气敏特性有较好的调制作用;2)在Co-BN表面吸附的O_2和CO较易被活化,表明Co-BN可能是一种对CO氧化有较好催化活性的新型催化材料.     

铁（Fe）原子改性石墨烯对沙林分子的吸附性质研究

利用第一性原理密度泛函理论,系统研究了本征石墨烯、单个Fe原子修饰石墨烯对沙林分子的吸附性质. 吸附能、电子态密度和密立根电荷密度等相关性质计算表明：本征石墨烯对沙林分子的吸附作用为弱的物理吸附；Fe原子的引入，明显增强了石墨烯基底对沙林的吸附作用，沙林分子态密度更加弥散，并且向低能方向移动，沙林分子与Fe改性石墨烯体系之间存在明显的电荷转移,吸附体系更加稳定. 相应工作的开展，为沙林毒剂分子的识别、防护提供了理论依据.     

气体分子在Co-BN表面吸附的第一性原理研究

采用包含色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)方法系统地研究了气体分子(O2, H2, NO, CO, CO2, SO2, H2S, H2O)在Co掺杂单层BN(Co-BN)表面的吸附, 分析了吸附小分子的几何结构, 吸附能, 电荷转移等情况. 结果表明: 1) CO等气体分子主要吸附在Co及其近邻六元环的顶位, 吸附结构的电荷转移表明掺杂原子Co对BN衬底的气敏特性有较好的调制作用; 2) 在Co-BN表面吸附的O2和CO较易被活化, 表明Co-BN可能是一种对CO氧化有较好催化活性的新型催化材料.     

基于密度泛函理论研究掺杂Pd石墨烯吸附O2及CO

基于第一性原理的密度泛函理论研究了单个O₂和CO气体分子吸附于本征石墨烯和掺杂钯(Pd)的石墨烯的体系, 通过石墨烯掺Pd前后气体分子的吸附能、电荷转移及能带和态密度的计算, 发现掺Pd后气体分子吸附能和电荷转移显著增大, 这是由于Pd的掺杂, 在本征石墨烯能带中引入了杂质能级, 增强了石墨烯和吸附气体分子间的相互作用; 氧化性气体O₂和还原性气体CO吸附对石墨烯体系能带结构和态密度的影响明显不同, 本征石墨烯吸附O₂后, 费米能级附近态密度变大, 掺Pd后在一定程度变小; 吸附还原性的CO后, 石墨烯费米能级附近态密度几乎没有改变, 表明掺杂Pd不会影响石墨烯对CO的气体灵敏度, 但由于CO对石墨烯的吸附能增大, 可以提高石墨烯对还原性气体的气敏响应速度.     

对巯基吡啶在纳米银上的SERS化学增强机理

以对巯基吡啶分子吸附在纳米银上的SERS光谱为研究对象,通过密度泛函理论计算和拉曼散射理论分析,详细地探讨了该分子的吸附结构、异构化、氢键作用和低能激发电荷转移态的性质,模拟了当该分子以不同结构吸附在银上的SERS光谱,研究了其吸附结构与SERS光谱之间的对应关系。理论结果也表明,在SERS增强机理研究中,分子与金属纳米结构和环境的作用是影响SERS光谱的主要影响因素。当激发光的能量与低能激发电荷转移态的能量匹配时,显著影响SERS光谱强度。     

用X_α-DV方法研究CO,NO在Ⅷ族过渡金属表面的化学吸附(Ⅱ)——NO分子在Pd(111)表面的化学吸附

本文用X_α-DV方法计算了NO在Pd(111)表面化学吸附问题。得到了它的电子结构,包括分子丛轨道能量本征值谱、态密度、电荷转移等等结果。在计算中特别考虑了NO之间的相互作用,所得总态密度与实验UPS十分相符,从而支持了LEED所示的几何结构,决定了NO的吸附高度为1.27A,并得知吸附于Pd表面的NO分子之间的相互作用十分重要。从理论上探讨了NO分子在Pd表面吸附时的活化作用。计算了NO分子各个轨道上的占有数,发现其电荷转移情况与CO在过渡金属表面吸附的情况相似。另外,还发现NO的吸附对Pd的价电子能带无重大影响。     

电荷转移对纳米金属吸附分子拉曼光谱影响

在金,银纳米粒子表面修饰对巯基苯胺(PATP)分子,对其进行紫外及拉曼光谱性质表征。紫外吸收光谱显示修饰了单分子层的纳米粒子表面等离子体共振发生较大的红移,银粒子位移程度大于金粒子的。其拉曼散射增强效应研究表明,对巯基苯胺b2振动模式的极大增强是由电磁增强和化学增强效应共同决定的。金、银粒子上对巯基苯胺单分子层拉曼散射增强效应的差异主要来自金属与对巯基苯胺之间电荷转移能力的不同。     

Experimental and Theoretical Studies on the Interaction between Isonicotinic Acid Molecules and Silver Nanoclusters

The present paper describes the studies on the adsorption behavior and charge transfer from isonicotinic acid to silver nanoparticles with experiment and theory. Compared with UV–Visible adsorption spectrum, the adsorption spectrum of Ih-Ag₁₃ cluster was quite good agreed with that of silver colloidal nanoparticle. So that one Ag₁₃ cluster as a substrate was used to simulate Raman frequencies of the adsorption configuration. Here, it is demonstrated the calculated Raman spectra are in good agreement with experimental results. The analysis of Mulliken charge was obtained by density functional theory, which indicated the charge characteristics of Ag₁₃ nanoparticle. Once isonicotinic acid molecules were adsorbed on sliver clusters, the charges transfer from isonicotinic acid to silver clusters, so that the surface charges of silver clusters are uneven.     

Experimental and theoretical evidence for the chemical mechanism in SERRS of rhodamine 6G adsorbed on colloidal silver excited at 1064 nm

The evidence for the existence of a chemical mechanism in surface‐enhanced resonance Raman scattering (SERRS) of rhodamine 6G (R6G) adsorbed on colloidal silver excited at 1064 nm is reported on the basis of experimental and theoretical analyses. A weak absorption peak at around 1060 nm for R6G‐functionalized silver nanoparticles was observed, which is not present in the individual spectra of R6G or silver nanoparticles. Theoretically, the charge difference density reveals that this weak absorption is a metal‐to‐molecule charge transfer excited state. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

银纳米粒子对组装阵列中耦联分子拉曼散射的影响

分别用硼氢化钠和氢气还原法制备了两种不同的银溶胶(I和II),并采用自组装技术将银纳米粒子组装到对巯基苯胺(PATP)修饰的光滑银基底表面,形成银纳米粒子亚单层二维阵列。比较两种阵列中PATP的表面增强拉曼光谱发现,溶胶II所得阵列中的PATP的b2振动得到了较大的增强,即存在较大程度的电荷转移,说明银纳米粒子的性质直接影响了耦联分子的光谱特征。对溶胶Ⅰ进行离心处理,组装,得到的拉曼特征与阵列II类似。就溶胶II的银纳米粒子而言,组装结构中可能形成Ag-N化学键,从而导致更强的氨基与银粒子的相互作用。     

金属纳米粒子自组装多层结构的光谱特征

分别以对巯基苯胺和1,4-二巯基苯为偶联分子,采用自组装方法,在功能化玻片上组装了二层和三层银纳米粒子有序结构.实验发现,耦联于一、二层组装体中的对巯基苯胺的拉曼散射可由粒子间电磁偶合和电荷转移而显著增强.但第二层组装银纳米粒子上1,4-二巯基苯的吸附可导致组装体中对巯基苯胺的拉曼散射强度显著减弱,这与分子吸附导致的粒子中电荷分布的改变密切相关.纳米粒子的进一步组装使得1,4-二巯基苯的拉曼光谱有所增强.     

表面增强拉曼光谱研究聚乙烯咔唑(PVK)在银表面的吸附状况

ＰＶＫ表面增强光谱及粉末拉曼光谱的对比分析表明,ＰＶＫ分子是通过杂五环和邻 双取代苯环同衬底银表面吸附的,且ＰＶＫ分子与银原子之间存在电荷转移。     

硫唑嘌呤在银电极表面吸附的SERS光谱表征

本文借助于表面增强拉曼散射(SERS)技术, 对硫唑嘌呤(AZA)分子在银表面的吸附行为及其变化特征进行了研究。研究结果表明, AZA 分子在银表面的吸附位点是嘌呤环上3位的氮原子。进一步研究发现, 其吸附取向随着溶液pH 的改变而发生变化。这一转变过程通过 AZA 分子的 SERS 特征谱峰的强度有规律的显著变化而得以表征。