非水乙腈体系中CO在铂电极表面吸附的SERS研究

在非水乙腈体系中，借助LabRam Ⅰ型共焦显微拉曼系统，尝试用表面增强拉曼光谱（SERS）对作为燃料电池中毒化中间体的CO在过渡金属铂电极表面的催化氧化进行了研究，并考察了在电极电位的变化过程中CO的催化氧化与周围环境分子的相互作用。不仅观察到CO在铂金属表面的吸附和氧化，还得到溶剂乙腈分子发生解离的表面增强拉曼光谱，并对CO和CH3CN分子在铂电极上的竞争吸附进行了分析。     

金属/乙腈界面微量水的增强拉曼光谱

本文概述了我们最近利用表面增强拉曼散射技术研究金属 /乙腈界面区痕 /微量水分子的界面行为所取得的进展。研究表明银电极双电层中存在多种吸附模式下的水分子结构。处于非水环境下的水分子的νO H与水系相比存在明显的差别。水分子间的氢键被不同程度地破坏导致几种模式下的水分子νO H均要高于水体系。铂电极表面的研究表明水分子的介入很大程度上限制了铂表面乙腈分子的解离吸附反应。     

现场拉曼光谱研究非水体系中铂电极上甲醇的解离吸附

本文在共焦显微拉曼系统上 ,利用表面增强拉曼散射效应 ( SERS)初步研究了非水体系中甲醇在粗糙铂电极上的解离吸附过程。结果表明 :甲醇在粗糙铂电极上解离吸附后产生了毒性中间物 CO,在较负的电位区间内 ,H与 CO共吸附于电极表面并影响 CO的吸附行为 ,随电位的正移 ,υPt- C和 υC- O的变化可以用电化学 Stark效应来进行解释。     

非水体系中吡啶和乙腈在铂电极上竞争吸附的表面增强拉曼光谱研究

继非水体系中CO在过渡金属表面吸附的表面增强拉曼光谱（SERS）研究之后，本文是又一篇关于非水体系中过渡金属表面SERS研究的文章。从拉曼谱峰的变化结果发现，吡啶在Pt电极表面是强烈的化学吸附，并且由于其吸附的量和吸附取向随电位在不断地变化，与水体系中吡啶（Py)在Pt电极表面的吸附相比较，SERS谱峰除了强度较低之外，在可研究的电位区间、谱峰位置以及其随电位变化等方面都存在着不同，这缘于结构较为复杂的有机溶剂分子在电极表面组成了更为复杂的界面结构，造成固／液界面的电迁移等电极动力学过程发生了变化，为了说明这一现象，文中还采用强吸附离子I^-进行研究，得到相似的结果。     

非水体系的表面增强拉曼光谱研究

本文主要报告了本研究小组自八十年代末至今应用SERS效应对电极/非水溶液界面现象进行研究的一些结果。研究电极从具有强SERS效应的金、银、铜等贵金属,拓宽至铁、镍、铂等过渡金属。借助非水体系SERS的特殊性,我们主要开展了非水体系中溶剂的界面特性、溶质的表面吸附及表面化学反应如C1分子在铂族金属表面的解离反应等研究。此外,对作为非水体系中无法彻底去除的水分子的表面吸附模型也进行了较详细的研究。     

Au_(core)@Pt_(shell)/GC电极上甲醇解离中间体CO氧化的SERS研究

本文采用共焦显微拉曼系统对不同介质中甲醇解离中间体CO在Aucore@Ptshell/GC电极上的氧化行为进行了研究。结果显示,不论在酸性、中性还是碱性介质中,甲醇均能在Aucore@Ptshell/GC电极上自发氧化解离出强吸附中间体CO;较低电位下,CO在酸性和中性介质中以线性吸附为主,碱性介质中则以桥式吸附为主。此研究表明,电极在中性及碱性介质中对甲醇解离中间体CO的电氧化比在酸性介质中有更好的催化活性,原位表面增强拉曼光谱技术有望拓展成为研究电催化反应的有效工具。     

非水体系中镍表面Raman光谱研究新进展

本文利用共焦显微拉曼系统 ,获得有机乙醇溶剂中吡啶分子吸附在硝酸刻蚀镍电极表面的拉曼光谱 ,与水体系相比谱峰强度有所降低。根据表面拉曼光谱中吡啶分子环呼吸振动峰 ν1向高波数方向移动 (与液态吡啶分子相比 )推测吡啶分子通过氮原子以垂直 (或略微倾斜 )方式作用于镍电极表面 ,且随电位负移其与镍表面的作用逐渐减弱。     

苯并三唑表面配位化学的电化学现场拉曼光谱研究

用电化学现场表面增强拉曼光谱(SERS)研究了非水体系中苯并三唑(BTAH)在银电极表面的吸附及成膜行为,结果表明非水体系中BTAH的吸附行为随电位变化而不同。较负区间主要以中性分子形式吸附;中间电位区间主要以BTA-吸附并不可逆成膜。采用直接电化学合成技术模拟电极表面过程制备了苯并三唑与Cu, Ag, Fe, Ni和Zn等金属的配合物,并研究了中性配体三苯基膦(pph₃)对其配位过程的影响,所得产物的元素分析以及拉曼光谱研究表明pph₃的加入影响了Cu和Ag与BTAH的配位过程,并出现在最终产物中,而对BTAH与Ni, Fe和Zn的配位过程未产生影响,产物未出现pph₃。     

吡啶羧酸在银电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱研究(英文)

本文通过表面增强拉曼散射研究了三种不同构型的吡啶羧酸—皮考酸、异烟酸和烟酸在粗糙银电极表面上的吸附形态随电极电位的变化关系。大量的表面结构信息可从丰富的表面拉曼信号及其随电极电位相应的变化而获得。分析表明在电极电位负移过程中皮考酸分子一直采取通过羧基和苯环上的N原子侧立吸附在银电极表面,与之不同的是,异烟酸分子和烟酸分子在表面的吸附状态都随电位改变发生了变化,我们对此进行了分析和解释     

3种核酸碱基(胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)在银电极表面的吸附形态

通过表面增强拉曼散射研究了胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶在粗糙银电极表面上的吸附形态随电极电位的变化关系.大量的结构信息可从丰富的表面拉曼信号及其随电极电位相应的变化而获得.分析表明在电极电位负移过程中,胞嘧啶一直通过N3位垂直吸附于纳米银颗粒表面;而胸腺嘧啶分子和尿嘧啶分子在表面的吸附状态都随电位改变发生了变化,较正电位下...     

N-甲基咪唑与2,2''-联吡啶在铜表面共吸附的SERS研究

采用电化学现场表面增强拉曼光谱(SERS)分别研究了非水体系中N-甲基咪唑(NMIM),2,2’-联吡啶(2,2-’bipy)在铜电极表面的吸附行为以及两者的共吸附行为。结果表明在非水体系中,NMIM可在很宽的电位区间内稳定地吸附在金属表面,而2,2-’bipy在一个相对较窄的电位区间内能稳定地吸附在金属表面。当两者共存时存在竞争吸附和共吸附行为,较负的电位下主要以NMIM吸附为主,在略偏负的电位区间内以2,2-’bipy吸附为主,而正电位区间两者在金属表面共吸附,NMIM倾斜吸附在金属表面,而2,2’-bipy以顺式结构垂直吸附在金属表面。     

对巯基苯胺在拉曼免疫检测中的应用

文章以对巯基苯胺(PATP)作为标记分子,研究其在金电极上的吸附.发现对巯基苯胺分子是采用苯环直立于电极表面的吸附方式吸附于电极表面的.用于免疫检测时,对巯基苯胺分子先通过直立吸附的方法达到满单层吸附,然后通过胺基与抗体分子的羧基相连,形成一种复层结构,再与基底结合,得到固相抗体-抗原-标记抗体"三明治"结构.借助抗体上标记金纳米粒子的SERS信号达到单组分生物免疫检测的目的.     

金电极上Cu,Zn-SOD的表面增强拉曼光谱

应用原位共焦拉曼光谱技术在经表面增强处理后的金电极上,观察Cu,Zn-SOD分子的吸附方式及其随电位变化的过程。实验结果表明,在400mV-700mV的电位区间内,Cu,Zn-SOD分子始终以氨基酸残基上COO-和NH2在电极表面吸附,使活性中心所处的平面远离电极表面,且随电位负移发生脱附。上述结果为解释SOD分子在金电极表面无法实现快速电子传递提供了直接依据。     

非水体系中金电极表面增强拉曼光谱研究新进展

利用共焦显微拉曼系统,进行了甲醇溶液中硫氰酸根离子（SCN^-）在金电极上吸附行为的表面增强拉曼光谱（SERS）研究,结果表明：SCN^-与电极之间的相互作用非常强烈,在整个研究电位范围内都可以检测到其SERS信号。在－0．1～－0．6V区间内,SCN^-主要是以S端吸附在电极表面：而在－0．7V～－1．2V区间内,SCN^-主要是以N端吸附在电极表面。     

基于表面增强拉曼光谱技术的金表面耐腐蚀性分析

金属表面耐腐蚀性能与其微观结构密切相关。以金为分析对象,采用不同粒径氧化铝抛光粉抛光处理金片表面,经扫描电镜和原子力显微镜观察,表明金片表面具备与实际工件类似的微观结构,在此基础上,研究金片表面微观划痕结构对表面增强拉曼散射(SERS)以及耐腐蚀性能的影响。以罗丹明B为探针分子,对不同特征尺寸的微观划痕进行SERS分析,获得了罗丹明B的SERS信号强度随划痕平均特征尺寸的变化规律。通过改变拉曼激发光偏振方向与划痕方向的夹角大小,发现SERS信号主要归因于激发光与划痕相互作用产生的横向表面等离激元。划痕平均特征尺寸在50 nm附近时,横向表面等离激元最强,之后随着划痕平均特征尺寸增加,横向表面等离激元逐渐变弱。另一方面,对具有不同特征尺寸微观划痕的金片进行电化学极化测试,获得了各样品的自腐蚀电位,发现金片的自腐蚀电位随着划痕平均特征尺寸增大而降低。结果表明,当划痕平均特征尺寸大于50 nm,金表面的SERS信号与自腐蚀电位间存在良好的线性对应关系,这为SERS技术用于工件耐蚀性分析提供了依据。通过在工件表面滴涂探针分子并使用便携式拉曼光谱仪测量有望可以对工件耐蚀性进行现场快速预判。     

电化学体系中吸附在金电极表面吡啶的紫外拉曼光谱研究

观察到波长为325nm的紫外光激发下吸附在金电极表面的吡啶的表面增强拉曼光谱(SERS)。结合其SERS谱随电位的变化关系,分析了其中的增强机制并表明随电位的负移吡啶的吸附方式发生改变。     

金纳米空心半球壳膜的可调谐光学性质研究

以单层聚苯乙烯微球阵列为模板,通过控制其表面金膜蒸镀时间,制备了具有不同厚度的空心半球壳结构的金纳米膜.利用扫描电子显微镜和自制光谱仪分别测量了金膜表面形貌和其透射光谱,并分析了金膜形貌与其光学性质间的关系,同时以4-巯基苯胺为探针分子测定了金膜的表面增强喇曼散射效应.结果表明,该金纳米膜的表面等离子体共振波长随膜厚度增大而发生红移,在可见与近红外波段较宽范围内可调谐,并且,当金膜共振波长与入射激发光波长较近时,探针分子可产生出较强的表面增强喇曼信号.同时,对该现象的产生机制也进行了理论解释.     

Using surface enhanced Raman scattering to study vibrations of adsorbates on thin metallic overlayers on silver

We have studied the surface enhanced Raman scattering from molecules adsorbed on thin gold overlayers on silver island films. The Raman scattering of gold cyanide species adsorbed on gold overlayers decreases in intensity with gold overlayer thickness between 0.5 – 10 Å . This intensity decrease is consistent with a simple model which takes into account the damping of the electromagnetic resonances of the silver islands by the absorbing gold overlayer. Implications of these findings for the enhancement of Raman scattering from adsorbates on other metals deposited as overlayers on silver will be discussed.