新型磁性rGO-TiO_2-Fe_3O_4 SERS基底

SERS作为一种振动光谱,具有高灵敏度、高选择性、快速无损检测等优点,并且能提供丰富的分子指纹信息,广泛应用于分析化学、材料科学、生命科学等领域~([1])。因此,探究具有高SERS活性的基底成为了研究热点。半导体材料TiO_2由于其化学性质稳定、易得、无毒且具有较好的生物相容性,使其成为人们备受关注的SERS基底。然而,TiO_2相对较弱的SERS活性限制了其在SERS领域的发展。同时,SERS基底的聚集状态难于控制,直接影响其SERS性能的可重现性和稳定性。相关研究表明,对半导体TiO_2的适当改性可有效改善其表面活性,进而提高其SERS活性~([2])。因此,本文开展了强吸附能力的还原氧化石墨烯(rGO)和磁性Fe_3O_4修饰的TiO_2(rGO-TiO_2-Fe_3O_4)作为新型SERS活性基底的研究,实现了优良的SERS性能。磁性rGO-TiO_2-Fe_3O_4基底容易与探针分子分离,便于检测,对4-MBA分子的最低可检测浓度为10-9 mol·L~(-1),显著低于纯TiO_2基底(1.0×10~(-5) mol·L~(-1))。     

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.     

金属镍掺杂改进纳米TiO2的表面增强拉曼散射性能

通过溶胶-水热法合成纯的和不同量Ni离子掺杂的TiO₂纳米粒子, 将其作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底, 研究了金属Ni掺杂对于纳米TiO₂ SERS性能的改进. 结果表明, 适量的Ni掺杂能够在纳米TiO₂的能隙中靠近导带底的位置形成丰富的掺杂能级, 促进TiO₂-to-molecule的电荷转移过程, 进而提高纳米TiO₂基底对吸附分子的SERS增强能力, 显著改进纳米TiO₂的SERS性能.     

1,10-菲啰啉-四氰基乙烯配合物发光性质的研究（英文）

基于探针在近年来得到发展,制备光学性能更为良好的发光材料成为当前化学工作者的研究热点,该工作预制备光学性能更为优良的新型发光材料,以满足人们日常生活及医疗等方面的需求。该工作以四氰基乙烯(TCNE)为第一配体,以1,10-菲啰啉(phen)为第二配体,通过分子间的电荷转移,合成1,10-菲啰啉-四氰基乙烯的电荷转移络合物,并对此反应机理进行初步探索。运用紫外光谱法、荧光光谱法和拉曼光谱法对配合物进行表征及发光性质的研究。比较配合物和配体的紫外吸收峰发现,配合物的吸收均源于配体1,10-菲啰啉的吸收,说明TCNE与Phen形成了稳定的络合物。同时分析荧光光谱,发现配合物的发射峰与配体四氰基乙烯相似,可认为配合物的荧光来自于配体的π—π*电子跃迁。从拉曼图谱中可以看出,在1 000~1 600cm~(-1)处配合物的拉曼强度比TCNE配体有明显的增强。共振拉曼散射在1 000~1 600cm~(-1)处振动模式被强耦合,由于分子间的电荷转移使得这些共振拉曼峰被强烈增强。分析结果表明,在一定条件下,1,10-菲啰啉能与四氰基乙烯形成稳定的络合物,且光学性能显著增强。上述研究,合成并研究了1,10-菲啰啉-四氰基乙烯荷移络合物的光学性质,为设计、合成荧光性能良好的配合物提供了实验依据,并为探索和开发新的核酸探针做出了贡献。     

基于SERS的rGO-TiO_2纳米复合体的电荷转移研究

在还原的氧化石墨烯(rGO)和TiO_2纳米复合体(rGO-TiO_2)中,rGO与TiO_2之间强烈的界面相互作用赋予了该复合体在实际应用中优异的性能。目前为止,对于如何提高rGO-TiO_2纳米复合体实际应用效率的主要理论基础还没有得到充分的探索。采用一种简单且传统的方法制备出rGO-TiO_2纳米复合体,并且,通过表面增强拉曼散射光谱(SERS)作为探测手段,4-MBA作为探针分子,来探测所制备的纳米复合体界面处的电荷转移(CT)过程。结果显示,由于rGO-TiO_2纳米复合材料中接触界面的改变,使得界面处发生CT过程,并且随着rGO量的增加,rGO-TiO_2和4-MBA组装体系统中的CT度随之增加。     

ABO3型钙钛矿结构的可见光光催化剂LaCo0.5Ti0.5O3的设计与合成

采用溶胶-凝胶法在较低温度条件下设计合成了新型的具有ABO3型钙钛矿结构的三元金属复合氧化物LaCo0.5Ti0.5O3. 通过TG-DTA, XRD, XPS, UV-Vis DRS等测试技术和可见光光催化活性测试对其进行了表征. 结果表明, 与LaCoO3和La2Ti2O7相比, LaCo0.5Ti0.5O3样品表现出相对较高的可见光光催化活性, 并且合成温度较低. 这是由于原料中的Co2+和Ti4+离子通过电荷补偿作用使产物B位的两种金属均以+3价氧化态分布所致.