钴氰化钠/氯化钠固体溶液微晶体的电化学制备及其特性

钴氰化钠与铁氰化钠结构类似,而其在固/液界面上的电子转移特性却并不显著. 使用扫描电化学显微镜（SECM）构建了fL~pL体积的电化学微体系. 在微体系中溶剂蒸发,电解质则会浓缩结晶. 当电活性物质与支持电解质的晶格参数匹配时,二者可发生共结晶形成固体溶液. 本文采用该方法制得钴氰化钠/氯化钠固体溶液微晶体,结合微加工技术构建了固体电极/固体溶液界面,该钴氰化钠在固体溶液中即有很好的电子转移特性.     

电化学原位紫外可见反射谱用于表面等离激元效应的表征

在锁相放大技术的基础上,搭建了光检测系统与恒电位系统联用的电化学原位紫外-可见电反射光谱测量系统,并将其应用于表面等离激元体系的反射率表征。对光滑银电极和银纳米粒子修饰电极进行了电化学原位反射光谱测量,得到在不同电位下的反射光谱变化,发现在纳米粒子修饰电极上,产生强的反射谱峰。推测这种谱峰来自于纳米间隙结构造成的热点效应,电位可显著地调控纳米间隙结构的光散射效应。     

密度泛函理论研究过渡金属对吡啶的拉曼光谱强度的影响

本文采用杂化密度泛函理论计算了过渡金属M -Py分子的基态振动频率和拉曼光谱强度。计算结果表明过渡金属对Py分子的振动频率影响较小 ,但对Py分子的A1 振动模式的拉曼谱强度影响较大。对于A1 对称性的非C -H伸缩振动模 ,吡啶分子环呼吸振动和高频的C -C对称伸缩振动有较大的拉曼散射因子 ,我们还将此结果与典型的SERS活性金属 (铜族金属 )进行了比较     

Pt-CO分子1∑+态的π反馈键与拉曼光谱强度的量子化学研究

采用量子化学方法ＨＦ和Ｂ３ＬＹＰ计算了Ｐｔ－ＣＯ的＾１∑＾＋电子基态的电子结构屯Ｐｔ－Ｃ和Ｃ－Ｏ伸缩振动的拉曼光谱性质，计算结果表明ｄ→２π反馈与Ｐｔ－Ｃ和Ｃ－Ｏ伸缩振动的频率相关。拉曼谱强度理论分析表明人射光频率显著影响计算Ｒａｍａｎ光谱强度。     

弱氢键作用对硫脲水溶液拉曼光谱影响的密度泛函理论计算

将拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)计算结合能够把拉曼谱峰和分子结构及分子间氢键作用之间的变化联系起来,反映分子周围的结构信息.本文通过理论计算水分子和硫脲形成复合物的拉曼光谱,并结合实验报道的拉曼光谱,探究硫脲基频对分子局域结构的依赖性.通过轨道分析,发现水分子的氢键作用可以引起硫脲的前线轨道对易,这将影响到硫脲的拉曼光谱性质.最后计算也表明在中性水溶液中由于大的正Gibbs自由能变,硫脲不易发生异构转变.     

铑电极在紫外区的表面增强拉曼散射机理

采用波长为 32 5nm的He Cd激光为激发光源 ,首次在粗糙铑电极上获得了高质量的表面增强拉曼信号。基于在紫外区获得SERS信号这一进展 ,以电磁场理论为基础 ,分别从定性和定量的角度对此新的实验结果做了理论分析。分析表明 ,在紫外区获得的铑的SERS信号主要源自于有着特定形貌的铑纳米粒子所引起的避雷针效应及微弱的表面等离子体共振效应的共同作用。对铑纳米粒子的表面平均SERS增强因子的计算结果与实验值较为一致 ,约为两个数量级。我们同时比较分析了在可见光及近红外区有着极佳SERS增强效应的银基底在采用 32 5nm激发光时却得不到任何SERS信号这一实验结果 ,这是因为银在此紫外区间已完全不能满足表面等离子激元共振的条件所致     

银和去合金银-金纳米粒子的SERS活性研究

用乙二醇还原硝酸银,聚乙烯吡咯烷酮作表面活性剂合成了大量的银纳米颗粒。银纳米颗粒和HAuCl4发生置换反应后形成去合金银-金纳米粒子。以吡啶和SCN-作为探针分子研究了它们的SERS活性。结果表明,当探针分子吸附于银纳米颗粒和去合金银-金纳米粒子上时,探针分子的特征振动峰强度增强、频率发生位移。SERS可表征纳米粒子物理和化学性质的变化。     

一种新型的通用的SERS基底-核壳结构纳米子

为了进一步来提高SERS基底和分子的普适性,本文采取了一种"借力"的方法,设计合成了金核过渡金属薄壳(Au@Pd,Au@Pt,Au@Ni,Au@Co)的核壳结构纳米粒子,借用底层高SERS活性的金核强的电磁场来增强过渡金属表面吸附分子的SERS信号,使得过渡金属表面的增强因子可达104-105。系统地开展了不同壳层厚度及相同壳层厚度下金核大小对SERS活性影响的研究,发现随着壳层厚的增加SERS活性迅速衰减,而且当金核为120-140 nm时可以得到最强的增强。     

金电极上偶氮腺嘌呤的电化学行为研究

本文研究了光滑金电极上偶氮腺嘌呤的电化学特性,并确定了相关动力学参数. 在含偶氮腺嘌呤的0.2 mol·L^-1的磷酸盐缓冲液(PBS,pH = 4.0 ~ 10.0）中,发现其循环伏安图上出现一对氧化还原峰. 基于对扫速和伏安峰值电位的分析,结果表明这是一个由吸附控制的可逆偶氮腺嘌呤氧化还原电化学过程. 当pH值从低到高改变时,氧化还原峰值向负电位移动,证实H⁺参与了该反应. 通过进一步实验数据分析和电极表面吸附量计算,发现该反应为分步进行的两电子两质子反应. 最后,通过快速循环伏安扫描方法确定了电化学过程的表观传递系数α和表观速率常数ks.     

水助催化氢分子在金纳米粒子上解离的理论研究

金纳米粒子（GNPs）对氢分子（H₂）的解离具有良好的催化活性. 本文研究了水分子对 GNPs 催化 H₂ 解离的影响. 对于H₂在中性和带正电的金簇（Au_n^δ,n=3~5;δ = 0,1）上的反应,考虑当水簇（(H₂O)_m,m = 1, 2, 3, 7）参与反应时 GNPs 催化H₂的解离过程的热力学和动力学. 研究结果表明,水对 H₂ 在GNPs上的解离有助催化的作用,且水簇大小不同,水助催化 H₂ 在金簇上解离的机理也有所不同,其由氢氢键的均裂解离转化为氧化解离. 对两种机理所得的产物,作者计算了它们的 Raman 和 IR 光谱.