Au@SiO2膜/Ti电极吸附吡啶的表面增强拉曼光谱研究

基于壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术,合成了Au@SiO₂纳米粒子,并对其进行了相关表征. 结果表明,包裹的二氧化硅层连续、致密,Au@SiO₂膜/Ti电极上可获得金属钛电极上吸附吡啶分子的高质量表面增强拉曼光谱（SERS）信号. 通过Pt、Ni电极的测试,证实该信号源于吸附在基底表面的吡啶分子. 此外,Au@SiO₂膜/Ti电极上吸附吡啶分子的现场SERS光谱研究表明,在-0.1 V ~ -0.6 V电位区间,吡啶分子平躺吸附,从-0.6 V起吸附的吡啶分子由平躺逐转变为垂直,而当电位为-1.2 V时,电极表面析氢,吡啶脱附.     

纯锌电极上的表面增强拉曼光谱研究

通过化学刻蚀、电化学沉积和电化学氧化还原等粗糙方法,寻找合适的条件对锌电极表面进行预处理,以期获得吡啶在纯锌电极上的表面增强拉曼光谱(SERS).实验证明,电化学氧化还原处理是最佳的选择.以0.5mol/LNaClO4中性溶液作为电解质溶液,分别进行电化学氧化还原循环和电位阶跃两种处理.结果表明,将还原电位和氧化电位分别控制在-1.6和-0.7V时,利用共焦显微拉曼系统成功地得到了粗糙锌电极表面吸附吡啶的SERS信号.     

铂电极上吸附芳香分子的表面增强红外光谱研究

应用衰减全反射表面增强红外吸收光谱法分别研究了0.1 mol•L^－1 HClO₄中对硝基苯甲酸(PNBA)和0.1 mol•L^－1 KClO₄中吡啶(Py)在铂电极上的吸脱附. 结果表明在较高电位下(0.3～0.7 V vs. SCE) PNBA是通过其羧基脱质子后羧酸根的两个氧原子等位吸附在Pt电极表面, 而随着电位的负移, 除PNBA逐步脱附外, 还呈现出单个氧原子吸附的谱学特征. 光谱强度与电位的关系表明PNBA在铂电极表面吸脱附的中间电位约为0.2 V vs. SCE. 吡啶的吸附主要是通过氮原子的孤对电子及脱氢后的α碳原子与Pt电极表面键合. 在较宽的电位区间(0.4～－0.4 V vs. SCE)吡啶的吸附方式和取向基本维持不变.     

2,2′-联吡啶与锌电极作用的表面增强拉曼光谱研究

利用表面增强拉曼光谱(SERS)对2,2′-联吡啶分子在锌电极表面的吸附进行了研究. 实验表明, 2,2′-联吡啶和锌电极有较强的相互作用, 2,2′-联吡啶和锌表面的氧物种存在竞争吸附, 起始电位较正时, 氧物种的吸附使2,2′-联吡啶吸附电位负移；起始电位较负时, 2,2′-联吡啶的吸附抑止氧物种的吸附, 使其吸附电位正移, 且相同电位下氧化种的吸附量大大减少. 同时当电极电位由正往负移时, 吸附在锌表面的2,2′-联吡啶会发生构型转化, 在－1.3 V下以顺式构型垂直吸附, 而当电位负移至－1.4 V时则以反式构型吸附；而电极电位由负往正移时, 在研究电位区间内2,2′-联吡啶都以反式构型吸附, 不存在构型的转化.     

银电极上4-氨基安替比林原位表面增强拉曼光谱电化学

在银电极表面4-氨基安替比林(4-AAP)分子自组装,形成单分子膜层.应用表面增强拉曼散射(SERS)光谱原位考察不同电位下4-AAP在电极表面的吸附机理及其组装液pH值对组装分子与银作用方式的影响.依据密度泛函数(DFT)理论预测4-AAP分子振动模式及其SERS光谱归属.结果表明:在开路电位下,组装层中的4-AAP分子以N15和O3为位点,由苯环倾斜和比林环垂直的方式吸附在银表面;但随着外加电位负移,4-AAP分子的苯环趋于垂直吸附而比林环则逐渐以平行方式靠近银表面.在-0.8V电位下,4-AAP分子从银表面脱附.酸性溶液中组装,形成的4-AAP膜层以N15和O3为位点吸附于银表面,比林环倾斜而苯环直立;碱性条件下,分子的吸附位点不变,比林环呈平行取向,而苯环倾斜于银表面.     

Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱

用一种简单的化学还原方法制备了银纳米粒子包覆的氧化亚铜（Cu2O）纳米复合物。扫描电子显微镜显示Cu2O 为八面体型的纳米粒子,表面光滑,结构对称。包覆的Ag部分占据Cu2O粒子表面。通过比较Ag/Cu2O纳米复合物、Ag溶胶及Cu纳米粒子表面吸附的4-巯基吡啶（4-Mpy）分子表面增强拉曼光谱（SERS）发现,利用此方法得到了Cu2O粒子表面吸附分子的拉曼光谱。银纳米粒子所产生的电磁场增强又增强了吸附在Cu2O上的4-Mpy拉曼信号。这种方法为初步研究Cu2O表面吸附分子性质提供了依据,扩宽了SERS的使用范围,使SERS应用在纳米半导体材料上成为可能。     

Ag/mSiO2空心微球的制备及SERS标记性能

以聚苯乙烯微球为模板, 经过原位还原和种子生长过程在聚苯乙烯微球表面包覆银(Ag)纳米粒子; 以正硅酸乙酯为硅源, 在十六烷基三甲基溴化铵的导向下实现介孔二氧化硅(mSiO₂)可控包覆, 去除模板得到Ag/mSiO₂空心微球. 透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附分析结果表明, SiO₂壳层厚度约为20 nm, 介孔孔径为2.1 nm, 孔道分布均匀. 进一步利用虹吸作用使对巯基苯胺(4-ATP)分子进入微球内与Ag粒子结合, 构建表面增强拉曼散射(SERS)标记材料. SERS测试结果表明, 该标记材料检测限达到10^-7 mol/L, SERS增强因子达到3.7×10⁵.     

pH值和阴离子对吡啶2,6-二羧酸在金纳米颗粒表面的增强拉曼散射的影响

表面增强拉曼散射(SERS)被用于检测细菌芽抱中的一种重要的标志物吡啶2,6-羧酸(DPA).以聚乙烯吡啶烷酮(PVP)为粘合剂,将60 nm的金粒子组装到表面打磨光滑的金电极上,制备稳定、灵敏的SERS基底.通过不同pH值下吸附在金基底上的DPA的SERS特征,考察DPA分子吸附构型发生的变化,并分析酸根离子对其吸附...     

HY沸石上的两种结构羟基的红外光谱研究

用红外光谱测定了碱度相近、构型不同的分子,如:氨、三乙胺和三正丁胺等及构型接近、碱度不同的分子,如:吡啶、2,6-二甲基吡啶和哌啶等在HY沸石的两种结构羟基上的吸附.通过升温热脱附的IR谱,观察了吸附分子的碱度和构型对质子酸强度的影响. 用红外光谱测定了HY沸石上HF和LF两种表面结构羟基吸附氨后的脱附热分别为22.2kcal/mol和18.9kcal/mol.     

粗糙铂电极上甲酸吸附氧化的电化学原位表面增强拉曼光谱研究

采用循环伏安法和电化学原位表面增强拉曼光谱（SERS）技术研究甲酸的解离 及附与氧化行为。首次报道了甲酸吸附、解离和氧化的电化学原位SERS谱，发现甲 酸在粗糙铂电极上能自发解离吸附；首欠成功地获得了粗糙铂电极上甲酸吸附解离 的强吸附中间体CO和活性中间体COOH的表面增强拉曼光谱，同时首次检测到甲酸氧 化最终产物CO_2的拉曼光谱信号，从分子水平证实甲酸解离吸附反应的双途径机理 。     

Pt(111)单晶电极上乙二醇解离吸附反应动力学

运用电化学循环伏安和程序电位阶跃方法研究了乙二醇在Pt(111)单晶电极上的解离吸附过程.动力学研究的定量结果指出,乙二醇解离吸附反应的平均速率随电极电位变化呈火山型分布,其最大值在0.10 V(vs SCE)附近.测得在含2×10－3 mol•L－1乙二醇的溶液中,最大初始解离速率vi为4.35×10－12 mol•cm-－2•s－1.     

甲酸解离吸附的动力学和时间分辨FTIR特征

 运用电化学暂态（电位阶跃）方法和时间分辨FTIR反射光谱研究甲酸在Pt电极上的解离吸附过程，揭示了这一表面分子过程的反应速率在－0．25至0．25VvsSCE区间呈火山形变化的规律，还测得在含10－3mol•L－1HCOOH的溶液中最大的初始解离速率（－0．06V时）为9.33×10－11mol•cm－2•s－1.     

碱性介质中甘氨酸在纳米金膜电极上的吸附和氧化

运用原位红外反射光谱（in situ FTIRS）和电化学石英晶体微天平（EQCM）在分子水平上研究了碱性介质中甘氨酸在纳米金膜电极上的解离吸附和氧化过程.结果表明,甘氨酸在很低的电位下（－0.8 V, vs SCE）就可发生解离吸附.其解离产物氰基(CN－)与电极表面存在较强的化学吸附作用，形成AuCN－物种(红外吸收谱峰位于2100 cm－1附近).吸附在纳米金膜表面的CN－给出红外吸收显著增强、红外谱峰方向倒反和半峰宽增加的异常红外效应特征.吸附态CN－在低电位抑制H2O和OH－的吸附，当电位高于0.2 V可氧化产生OCN－；进一步升高电位到0.3 V则形成.溶液相物种OCN－和对应的红外吸收峰分别为2169 cm－1和2145 cm－1.实验结果指出，金以的形式溶解是导致电极表面质量显著减少的主要原因.     

Orientation of 6-mercaptopurine SAMs at the silver electrode as studied by Raman mapping and in situ SERS

Self-assembled monolayers (SAMs) of 6-mercaptopurine (6MP) on a silver electrode in acid and alkaline media were investigated by a combination protocol of the SERS technique with Raman mapping, and it was found that the adsorption mode of 6MP SAMs changed with the pH value of the environment. Quantum calculations for the vibrational mode were performed by the BLYP/6-31G method. 6MP was adsorbed on the silver electrode with a tilted orientation via S, N1, and N7 atoms in acid medium, while the SAMs adopted head-on adsorption modes with the S atom and the N1 atom anchoring the silver surface in alkaline medium. However, 6MP SAMs turned to the same upright orientation on the electrode through the S and N7 atoms when either acid or basic solution was removed. Stability of 6MP SAMs was observed by in situ SERS spectroelectrochemical measurements. The results reveal that the desorption potentials of 6MP SAMs formed under acid and alkaline conditions from the Ag electrode were at ca. -1.3 V and -1.6 V vs SCE, respectively.     

In situ surface-enhanced Raman scattering and X-ray photoelectron spectroscopic investigation of coenzyme Q10 on silver electrode

In this study, coenzyme Q(10) (CoQ(10)) has been investigated by in situ near-infrared Fourier transform surface-enhanced Raman scattering (NIR-FT-SERS) spectroelectrochemistry and angle-resolved X-ray photoelectron spectroscopy (AR-XPS) on silver surface. The surface adsorption behavior of the coenzyme Q(10) radical intermediate could be monitored by potential-dependent SERS technique. At the applied potential lower than -0.30 V vs. SCE, the radical intermediate CoQ(10)H˙ stands perpendicularly on the silver surface with both oxygen atoms of the aromatic ring and isoprenoid side chains. When the applied potential is more positive than -0.30 V vs. SCE or at open circuit potential, the quinone ring (benzene ring) of reduced form of coenzyme Q(10) (CoQ(10)H(2)) adopts a face-on surface configuration on the surface. The responsible mechanism for the potential-dependent SERS spectra is presented. Moreover, the adsorption conformation of CoQ(10) has been further confirmed by AR-XPS at the silver surface.     

赖氨酸与香草醛反应产物的极谱波特征及其分析应用

研究了赖氨酸与香草醛反应产物的极谱波特征并建立了赖氨酸的分析方法。在0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中赖氨酸与香草醛反应的产物于－1.16V产生灵敏的极谱波,赖氨酸浓度在5×10     

异烟酸在碱性溶液中金电极上的现场表面增强振动光谱研究

应用表面增强红外吸收光谱法、循环伏安法和微分电容法研究了0.1 mol•L^－1 KClO₄和0.1 mol•L^－1 KCl碱性化溶液(pH 10)中, 异烟酸(INA)在Au电极表面的吸附取向和结构. 结果表明: －0.5～0.2 V (vs. SCE)间INA阴离子(INA^－)通过其羧酸根上的两个氧原子垂直吸附在Au电极表面; 特性吸附Cl^－对上述吸附结构无实质影响. 进一步的表面增强拉曼光谱的测试表明即使在－0.8～－0.5 V, 极少量吸附的INA^－很可能仍维持上述基本构型.     

Voltammetric and surface-enhanced resonance Raman spectroscopic characterization of cytochrome C adsorbed on a 4-mercaptopyridine monolayer on silver electrodes

To combine voltammetric techniques with surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS), cytochrome c (cyt c) was immobilized on a roughened silver electrode chemically modified with a self-assembled monolayer (SAM) of 4-mercaptopyridine (PySH). All measurements were performed on the same electrode in a homemade spectroelectrochemical cell suitable for such applications. Cyt c on a PySH-SAM shows a quasi-reversible, monoelectronic, adsorption-controlled CV response with a formal reduction potential of -0.061 V (vs SCE), which is comparable to the values found for native cyt c adsorbed on different SAMs. SERRS spectra proved that cyt c adsorbed on a PySH monolayer is present in the native conformer (the B1 state). Voltammetric and SERRS experiments at high ionic strength revealed that the interaction between the SAM and the protein is electrostatic in nature. In conclusion, PySH was found to be suitable for adsorption of cyt c at SERRS-active silver surfaces. In comparison with other SAMs, PySH requires less time (10 min vs 12-18 h) to form a long-time durable and reproducible coating on the roughened electrode surface.