Fe304@C/Pt复合纳米粒子的原位合成及其催化性质的研究

采用水热方法分别合成了Fe304磁性内核以及Fe3O4@C粒子.并原位合成了Fe3O4@C/Pt复合纳米结构,采用SEM,TEM红外光谱,Raman光谱等手段进行了相关表征.研究了纯Pt纳米粒子以及Fe3O4@C/Pt复合纳米结构催化硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基苯酚(4-NP)的反应活性,并利用外加磁场富集的方式对...     

金属螯合物印迹聚邻苯二胺膜的电化学合成及表征

以邻苯二胺(o-PD)为功能单体, 乙二胺四乙酸铜离子螯合物(Cu(II)-EDTA)为模板分子, 利用循环伏安法(CV)合成了Cu(II)-EDTA分子印迹聚合物(MIPs). 通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、差分脉冲伏安法(DPV)、石英晶体微天平(QCM)等手段对合成的聚合物进行了表征. UV-Vis光谱分析表明当溶液的pH≥5.0时有利于邻苯二胺电聚合形成聚合度较高的聚合物; XPS结果证明Cu(II)-EDTA螯合物被成功地包覆在聚合物膜中, 且推断出模板分子和聚合物之间可能主要靠氢键相互作用; DPV实验结果证明模板分子能够被有效洗脱; QCM的测试结果表明此方法合成的Cu(II)-EDTA印迹聚合物膜对Cu(II)-EDTA具有良好的响应度.     

硫氰根在金银复合基底上的表面增强拉曼光谱研究

采用自组装技术在硅基底卜进行金银纳米粒子的复合组装,通过控制组装溶液中金溶胶和银溶胶的体积比进而控制基底上金银纳米粒子的密度.采用紫外可见漫反射和SEM对复合基底进行了表征,结果显示硅基底上金银同时存在且呈亚单层均匀分布.以硫氰根为探针分子研究了纯金、纯银以及混合组装时复合基底的SERS效应.通过一系列的校正表明,在金银同时存在的复合基底上,硫氰根的三键伸缩振动频率和特征峰的形状相对于单组分基底而言都接近于在银基底上的特征谱峰.对实验结果进行分析后认为,当金银同时组装在基底上时,金和银之间有一定的耦合作用,这种耦合作用最终导致金的SERS效应逐渐趋向于银.     

Ag/SBA-15表面催化过程的现场SERS研究

以三嵌段共聚物P₁₂₃为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 水热合成了介孔分子筛SBA-15, 通过对SBA-15内外表面修饰, 使用银氨溶液和硝酸银溶液作为金属源合成Ag/SBA-15, 透射电镜(TEM)研究表明在SBA-15孔道内较好地分散了颗粒状和棒状的Ag纳米粒子. 以苯硫酚作为探针分子, 研究了负载Ag纳米粒子的SBA-15的SERS效应, 结果表明Ag/SBA-15具有良好的SERS活性. 另外, 该材料对催化硼氢化钠还原对硝基苯酚具有良好的催化效果, 通过结合现场SERS技术, 研究了该催化过程的机理.     

单粒子表面增强拉曼光谱的二维成像研究

以单个椭球形Fe₂O₃@Au核壳粒子作为SERS活性基底, 苯硫酚(TP)作为探针分子, 研究了椭球形粒子表面SERS效应的分布, 对比了粒子尖端以及中间SERS效应的差别. 为了得到单个粒子表面不同部分对SERS强度的贡献差别, 通过数学模拟和解析了探针分子SERS的二维成像(2D-mapping)信号, 获得了粒子边缘不同点的SERS效应. 模拟分析结果表明, 当xy平面内粒子在垂直入射(z轴)平面波作用下, 单个椭球形Fe₂O₃@Au核壳粒子表面单位面积上的SERS强度相差极大, 粒子长轴方向端点附近单位面积上的SERS效应最大, 而其它表面部分较弱, 其中与短轴平行方向的表面附近为最弱, 差异可达到约2~3个数量级. 若考虑SERS增强主要为电磁场增强的尖端效应, 则单个椭球形粒子尖端的局域感应电磁场为垂直方向的5倍.     

非水体系苯并咪唑及衍生物吸附的电化学表面增强拉曼光谱研究

应用电化学现场表面增强拉曼光谱(SERS)以及直接电化学合成技术分别研究了非水体系中苯并咪唑及2-巯基苯并咪唑在铜电极表面的吸附行为及其与三苯基膦(pph3)共存的表面过程.在较负电位区间苯并咪唑主要以分子形式吸附在电极表面.在较正电位区间,电极表面生成类高分子(CuBIM)n膜,具有缓蚀作用,对含有pph3的该体系,Cu+首先与pph3配位形成稳定的阳离子,进入溶液之后与BIM配位生成稳定的配合物,导致不能在表面有效地成膜而破坏了苯并咪唑的缓蚀作用.2-巯基苯并咪唑在Cu表面主要通过自组装单层方式在电极表面吸附,且在实验测试的电位区间内,MBI均是以S端与金属表面作用,其吸附取向随电位正移由倾斜逐渐向接近垂直过渡,并在金属表面形成MBI单分子层膜.pph3的加入不影响MBI在Cu电极表面的成膜行为.电化学现场模拟合成及产物结构组成解析为推断表面反应过程提供了直接证据.     

非水体系中甲酸在铂电极上催化氧化的表面增强拉曼光谱研究

采用共焦显微拉曼系统研究了甲酸在非水体系中的纯多晶铂电极上的表面增强拉曼光谱,实验发现电位较低时甲酸首先在粗糙铂电极表面生成CO中间体,当电位逐渐变正并高于0.1 V时CO开始氧化,但是此时新生成的CO足以弥补其氧化的消耗,表现在Raman强度和一定覆盖度下的耦合作用并没有减少。当电位达到约0.6 V时CO的氧化速度进一步加剧并完全氧化为最终产物CO₂。     

N-Boc-APT合成及其自组装修饰金电极电化学行为

以L 苯丙氨酸为原料经还原反应得到氨基醇,再用Boc基团对中间体进行氨基保护得到(S) 3 苯基 2 叔丁氧羰基氨基 1 丙醇,甲磺酰化后与硫代乙酸钾在DMF中反应得到(S) 3 苯基 2 叔丁氧羰基氨基 1 丙硫醇乙酸酯,再脱除乙酰基后得到目标产物(S) 3 苯基 2 叔丁氧羰基氨基 1 丙硫醇(N Boc APT).分别应用红外光谱、核磁共振对中间体和目标化合物进行表征.同时,利用自组装技术将N Boc APT修饰于金电极表面,并测定其相关的电化学性能;此外,还将金纳米粒子组装在上述修饰电极上,并研究亚甲基蓝于该修饰电极的电化学行为.结果表明,金纳米粒子对该电极过程具有促进作用.     

乙腈非水体系中二甲基亚砜和咪唑的表面增强拉曼光谱研究

利用共焦显微拉曼系统研究了在乙腈非水体系中,二甲基亚砜(DMSO)与乙腈的竞争吸附,同时研究了咪唑在非水乙腈体系中的吸附情况.结果表明:在非水乙腈溶液中存在着明显的竞争吸附现象,咪唑和二甲基亚砜较乙腈分子在银电极上优先吸附,明显抑制了乙腈分子的吸附,随着电位负移,咪唑或二甲基亚砜逐渐脱附,更多的乙腈分子才得以接近电极表面并开始发生解离反应.     

苯硫酚吸附在新型Ag-Au合金纳米粒子上的表面增强拉曼光谱研究

以柠檬酸钠同时还原制备的Ag-Au合金纳米粒子为种子,用盐酸羟胺进一步使其生长得到粒径为40～60 nm的新型Ag-Au合金纳米粒子,采用UV-Vis光谱和TEM对纳米种子和再生长后的纳米粒子分别进行表征。两种粒子的UV-Vis光谱均只观察到一个等离子体共振峰,其频率随金的摩尔分数(x_Au)增加而红移,且TEM图像表明这两种粒子的颜色均一,因此判断这两种粒子均为合金结构。以苯硫酚为探针分子,研究了该新型合金纳米粒子的表面增强拉曼光谱(SERS),结果表明吸附了苯硫酚的合金纳米粒子的紫外最大吸收峰红移,并在近红外区出现聚集体的吸收峰。在632.8 nm波长激发下,由于表面等离子体共振效应Au上的SERS信号最强,而合金纳米粒子上的SERS信号随x_Au增大而增强。