金纳米粒子膜的电化学合成及SERS活性分析

Surface-enhanced Raman scattering(SERS)-active gold nanoparticles(AuNPs) films were prepared with a one-step electrochemical method. The orthogonal design was used to investigate the experimental conditions influencing the morphologies and the SERS activity of the AuNPs. A condition was found to obtain the optimal SERS activity. The SEM study reveals that the AuNPs films were composed of closely packed AuNPs. The Finite Difference Time Domain(FDTD) simulation result indicates that the coupling between particles plays an important role in the enhancement SERS of AuNPs.     

过渡金属原子与一氧化碳作用对C—O伸缩振动的红外和拉曼光谱强度的影响

采用杂化密度泛函方法计算了过渡金属M-CO分子的基态几何结构和谱学性质。计算结果表明C—O伸缩振动的红外强度明显比M-C和弯曲振动模的红外强度大;C—O伸缩振动有最大的拉曼散射因子,且第四周期和Cu族金属的M-CO分子的C—O伸缩振动的拉曼散射因子明显比其他过渡金属的大。     

表面增强拉曼光谱和电化学方法研究中性条件下咪唑对镍电极的缓蚀作用

利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)研究了咪唑在镍电极表面的吸附机理和吸附方式,并分别比较了镍电极在加入咪唑前后溶液中的循环伏安曲线和极化曲线,计算了其缓蚀效率。结果表明,在镍电极表面,咪唑起到了较好的缓蚀效果;在研究电位区间内所得的SERS谱图中,面内振动峰占据了主导地位,咪唑是以垂直略带倾斜的方式吸附在镍电极表面的;而N—H面内弯曲振动峰(1 173 cm-1)的出现和pH值接近中性的研究体系证明了咪唑是以中性咪唑分子的形式存在;低波数区N—Ni伸缩振动峰(214 cm-1)的出现进一步验证了咪唑通过N原子与镍电极表面略带倾斜的吸附方式。     

Langevin模方法研究溶剂粘度对18-冠醚-6性质的影响

本文在各种溶剂粘度下对18-冠醚-6的两种稳定构象C_i和D_3d进行了Langevin模分析。结果表明,溶剂的粘度对18-冠醚-6的性质,特别是对振动频率分布和键偶极矢量的摇摆角度有较大的影响。同时表明,Langevin模方法是解释溶液中分子运动情况的一种简捷有力的模型。     

18-冠醚-6的构象研究

以柔性大分子１８－冠醚－６为研究对象，将ＭＮＤＯ法所得的三种构象的静电势电荷用于分子力学计算，得到了三种构象的能量，同时计算了电负性电荷，亦将其用于分子力学计算，将两种计算结果进行比较发现，有可能将电负性作为分子力学、分子动力学计算的力场参数。     

溶胶-凝胶法原位复合PVA/HA水凝胶的结构表征与性能研究

采用溶胶-凝胶原位复合的方法制备了聚乙烯醇/羟基磷灰石生物活性复合水凝胶,探讨了HA含量对复合水凝胶结构性能的影响,用X射线衍射分析、红外光谱分析、DSC、扫描电镜等方法对HA在PVA水凝胶体系中的晶态结构及分散状态进行了表征,并与物理共混复合法进行了比较.研究发现,采用溶胶-凝胶法原位复合可在PVA水凝胶中形成具有生物活性的HA结晶结构,且分散良好,分布均匀.HA粉体作为异相成核剂,促进了PVA水凝胶基体的结晶,提高了复合水凝胶的力学性能.     

金属/分子/金属结的电子输运机理与表征

金属/分子/金属结是分子电子学中的基本单元.根据电子的相位是否发生改变,分子结中的电子输运可以分为相干输运和非相干输运两类.在实验上,分子结的表征方法可以分为电学性质表征和非电学性质表征两类.本文借助能级图,首先对分子结的电子输运机理作了简明解释.在此基础上,结合文献报道和本课题组此前的工作,对分子结的一些常用电学表征方法,包括电流-电压特性曲线、电流-时间曲线、电导统计柱状图、转变电压谱、散粒噪声测试、非弹性电子隧道谱和热电效应法进行了介绍.     

对巯基苯胺分子构象和拉曼光谱的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函方法B3LYP/6-311+G**计算了对巯基苯胺分子(PATP)的平衡结构和振动拉曼光谱。结果表明该分子有两个稳定构象,反式构象能更低。利用振动模分析所得的势能分布我们对该分子振动基频进行了归属,并计算了低能构象的标度振动频率,其结果与实验值相吻合。     

p-π共轭分子的氨基面外弯曲振动模的拉曼光谱

拉曼光谱是一种用途广泛的无损分子检测技术,其能够提供化学物质的分子结构指纹信息.一种面外弯曲振动模被称作wagging振动,它的信号尤为特殊,其频率和强度都非常依赖于检测环境.以乙烯胺和苯胺为例,采用密度泛函理论计算研究了p-π共轭分子分别与水簇和银簇作用的平衡结构、成键作用和拉曼光谱.结果表明,弱相互作用,如分子与金属表面的弱吸附作用以及分子与水之间的氢键作用,均使氨基面外弯曲振动模(ωNH2)的拉曼信号发生显著的变化.考虑溶剂化效应后,氢键作用减弱,计算拉曼光谱趋于一致.通过进一步对电子结构的分析,解释了面外弯曲振动信号显著增强的原因,揭示了面外弯曲振动模与分子p-π共轭作用之间的关系.     

Ag纳米粒子修饰光纤探针在等离激元催化反应中的应用

本文发展了一种基于Ag纳米粒子(AgNPs)修饰的局域表面等离激元共振(LSPR)光纤探针,作为等离激元催化反应基底同时原位检测表面增强拉曼光谱(SERS)信号,实现反应与检测一体化。本文使用(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)分子将AgNPs组装到光纤探针表面。通过调控自组装时间,可形成AgNPs均匀分布的探针。以对巯基苯胺(PATP)作为反应的模型分子,获得了较好的等离激元催化及信号检测效果。在相同光源条件下,从光纤内部激发收集所得产物的SERS信号强度为外部激发收集的12.8倍,表明内激发收集方式在反应及信号检测方面具有优势;在一定浓度范围(10~(-4)–10~(-8)mol·L~(-1))内可用该光纤探针对PATP溶液进行定量分析;运用该光纤探针开展了等离激元催化PATP分子偶联反应的原位动力学研究。该LSPR光纤探针具有较高灵敏度,对样品损伤小,可在多场合下实现原位检测,且制备简便、成本较低。还有望结合近场扫描光学显微技术进一步对样品表面进行微区等离激元催化反应及检测并得到反应的二维分布图。