覆银银电极上哌啶分子的表面增强拉曼散射研究

通过改进电极修饰方法,在粗糙银电极上沉积银纳米颗粒,得到了哌啶分子吸附在覆银银电极上的高质量SERS谱,并研究了电位对哌啶分子在这种覆银银电极上SERS光谱的影响。实验表明,沉积有银纳米颗粒的粗糙银电极是一种新的高效SERS活性基底,分析并解释了覆银银电极能产生极强的增强效应的可能原因。     

修饰银电极上单壁碳纳米管的表面增强拉曼散射

本文采用修饰了银纳米颗粒的银电极作为基底,获得了高质量的单壁碳纳米管(SWCNTs)的表面增强拉曼散射(SERS)光谱。在1100~1500 cm-1范围内观测到了一组表征SWCNTs结构的新峰。修饰在银电极上的银纳米颗粒不仅可以保证SWCNTs在这一体系中吸附的紧密性,而且通过变面等离子体共振起到了电磁放大的作用。通过对银纳米颗粒修饰银电极表面SWCNTs的SERS光谱及其随电位变化的SERS光谱的研究,我们可以研究这一过程中的SERS机制。理论和实验结果表明,银纳米颗粒修饰银电极上单壁碳纳米管的SERS很有潜力成为一种检测单壁碳纳米管合成质量的新方法。     

表面修饰纳米TiO2的贮氢合金电极的光充电行为

采用水解-沉淀法制备了锐钛矿结构的纳米级TiO2,研究了表面修饰TiO2的贮氢合金电极的光充电、循环伏安及交流阻抗特性.结果表明,表面未修饰TiO2的贮氢合金电极在光照下电极电位基本无变化,而表面修饰TiO2的贮氢合金电极在光照下,电极电位向负方向偏移,可达-0.835V,表明在光照射条件下电极表面有氢原子形成.电化学阻抗谱的结果也表明,表面修饰电极在光照时表面有吸附氢存在,并存在氢原子向贮氢合金内部的扩散过程.扫描电镜观察表明,表面修饰TiO2的贮氢合金电极在光充电后产生的氢原子被贮氢合金吸收引起膨胀,导致表面出现大量微裂纹.     

碱性介质中纳米薄膜Ru电极上CO吸附的异常红外效应

研制纳米级厚度的Ｒｕ薄膜电极,并运用电化学原位ＦＴＩＲ反射光谱研究碱性介质中ＣＯ的吸附。检测到ＣＯ以线型吸附态为主,但也存在少量桥式吸附态,分别在１９６０和１７８０ｃｍ＾－１附近红出红外吸收谱峰。发现纳米Ｒｕ膜电极具有异常红外效应,即ＣＯ谱峰方向倒反,强度增强和半峰宽增加,测得在碱性溶液中吸附态ＣＯ的红外吸收被增强了３３倍,其增强因子是酸性溶液中的两倍左右。     

固/液界面原位红外显微镜和步进扫描时间分辨FTIR反射光谱及其在纳米材料科学中的应用

结合红外显微镜和步进扫描FTIR光谱仪 ,发展了固 /液界面电化学原位显微镜红外反射光谱和步进扫描快速时间分辨FTIR反射光谱 ,并应用于纳米材料特殊性能和电化学反应动力学的研究。研制纳米结构Pt微电极 ,获得CO吸附的红外特征随纳米结构和纳米尺度变化的原位显微镜红外谱图。利用纳米结构Pt微电极的异常红外效应 ,显著提高电化学原位红外反射光谱的灵敏度 ,获得分辨率达 5 0 μs的步进扫描时间分辨光谱。不仅发展了固 /液界面显微镜原位红外反射光谱新方法 ,并且拓展了电化学原位红外反射光谱在纳米材料科学研究中的应用。     

二维组装纳米银粒子上对巯基苯胺的表面增强拉曼光谱研究

采用表面自组装方法在聚赖氨酸修饰ITO电极表面和对巯基苯胺修饰光滑银表面组装了纳米银粒子的二维结构。FT -SERS光谱结果表明 ,巯基苯胺的吸附取向垂直于金属银表面 ,其中电磁增强机理起主导作用 ,但同时也存在化学增强的贡献。纳米银粒子的“体积效应”使其与吸附分子间的电荷转移更为有利。耦联于纳米银和光滑银表面间的巯基苯胺的拉曼散射增强则与纳米银粒子和光滑银表面的耦合而导致的局部电磁场增强直接相关。     

表面增强喇曼散射(SERS)光谱中影响增强效应因素的实验研究

本文研究了银电极表面的电化学预处理、电极的外加电位和放在卤化物溶液中的银电极在电化学预处理过程中的激光辐照对喇曼光谱表面增强效应的影响。实验结果表明,银电极的电化学预处理有利于吡啶分子的吸附;银电极的外加电位和激光辐照使得吡啶分子吸附于粗糙银电极表面。最后,定性地讨论了电化学预处理,外加电位和激光辐照影响喇曼光谱表面增强效应的实验结果。     

金核-铂壳纳米修饰电极在酸性溶液中对甲醛的电催化氧化

制备了金(核)铂(壳)结构纳米粒子(Au@Pt-NPs)及其Au@Pt-NPs/PVP膜修饰电极,考察该修饰电极在酸性介质中对甲醛的电催化氧化行为,研究表明金和铂之闻存在协同催化作用.使Au@Pt纳米粒子比单独铂和金纳米粒子具有更高的催化活性.循环伏安行为显示修饰电极的氧化峰电流与溶液中甲醛浓度有良好的线性关系,线性范围为0.01-0.4mg/g、检出限为4ug/g,可作为甲醛的一种灵敏而快速的电化学检测方法.     

表面增强喇曼散射(SERS)光谱中影响增强效应因素的实验研究(Ⅱ)

本文用三种光子能量的激光光源,对吸附于经电化学预处理的粗糙银电极表面的吡啶分子进行了SERS光谱的实验研究.绘出了SERS光谱谱线强度与入射光子能量和电极外加电位的关系.发现电极外加电位影响吸附分子的能级,并对SERS光谱的电荷迁移激发理论作了改进,从而可定性解释实验结果.     

限域Pd纳米微粒的增强红外吸收及其对电位响应速度的原位分子探针红外反射光谱研究

Y型沸石分子筛的超笼为微反应器 ,以“瓶中造船”方式合成纳米钯粒子 (nm Pd)。分别以聚氯乙烯(PVC)和Nafion(高氟化树脂 )为粘合剂 ,采用混合滴涂法和分步滴涂法制备载钯分子筛修饰电极。以CO为探针 ,用电化学原位FTIR反射光谱研究吸附态CO的红外光学性能 ,研究发现采用上述两种方法制备的载钯分子筛修饰电极具有同样的CO增强红外吸收特性和不同的电位响应速度 ,表明CO增强红外吸收特性只与钯的纳米尺度有关 ,而分子筛修饰电极的电位响应速度和电子传输能力除与分子筛本身的结构有关外 ,还受粘合剂影响。     

金属纳米间隙中SPR增强光电化学反应

研究属电极表面与金属纳米粒子构成纳米间隙的光物理和光化学特征。首先,当可见光激发等离激元共振(SPR)效应,分析了电极电位与纳米间隙结构的光吸收和光发射过程耦合作用。然后,我们考虑当分子存在纳米间隙的情况下,SPR对分子拉曼光谱信号的增强效应。最后,我们也考虑了激发SPR弛豫以及其与分子化学反应的关系。在上述的理论计算中,我们将界面电场和光电场耦合,考虑了纳米间隙结构中嵌入分子的光电化学反应。     

纳米银组装结构上罗丹明B的表面增强荧光效应

采用表面自组装技术,在玻璃表面构筑银纳米粒子的二维组装结构。银纳米粒子组装结构的表面等离子共振光谱中偶极子表面等离子体共振对组装结构更为敏感而表现出较大位移。组装银纳米粒子可极大增强罗丹明B的荧光。荧光的表面增强效应主要来自银纳米粒子对荧光分子所处区域的局部电磁场增强,银纳米粒子的表面分子修饰对其表面增强效应有较大的影响。     

金纳米粒子修饰ITO玻璃电极对多巴胺的测定

利用自组装的方法制备了一种金纳米粒子修饰的ITO导电玻璃电极,采用扫描电镜、紫外可见光谱对该电极进行表征,用循环伏安法研究了该电极对多巴胺电化学行为的影响,得到该修饰电极能分开多巴胺和抗坏血酸的氧化峰.     

三元复合材料PANI/Ag/MWNT的电化学行为和比电容

通过原位聚合的方式在银纳米粒子/多壁碳纳米管(Ag/MWCNT)复合材料的表面成功聚合苯胺单体制备了聚苯胺/银纳米粒子/多壁碳纳米管(PANI/Ag/MWCNT)三元复合材料苯．通过对三元复合材料的结构以及表面形貌进行分析,表明聚苯胺层完全包覆了Ag/MWCNT复合材料,形成了核壳式结构．同时银纳米粒子则以单质晶体的形态存在于多壁碳纳米管与聚苯胺层之间．三元复合材料电极在1 mol/L的KOH溶液中具有极低的阻抗,而与聚苯胺电极相比,这些复合材料电极则表现出更低的电阻、更高的电化学活性和更好的循环稳定性．尤其是当苯胺和Ag:MWCNTs质量比为5:5时,该复合材料电极在0.25 A/g的电流密度下表现出最大的比电容值为160 F/g．     

4,4′-联吡啶吸附在银电极上的SERS谱的研究

本文根据0.005mol/L 4,4′-联吡啶/0.010mol/L氯化钾体系的循环伏安曲线、SERS光谱及随外加电位的变化情况,研究4,4′-联吡啶吸附在银电极上的SERS光谱及随外加电位的变化,探讨它们在银电极表面的吸附方式。一、引言自从发现吡啶吸附在银电极表面上产生表面增强喇曼散射(SERS)效应后,这个领域的研究日益深入。1987年,张     

哌啶分子在两种不同银电极上吸附行为的实验和理论研究

分别在粗糙银电极和银纳米颗粒修饰银电极上得到了哌啶分子的表面增强拉曼（SERS）光谱。哌啶在银电极与银纳米颗粒修饰的银电极上的SERS谱有很大的区别,分析认为是由于哌啶在不同基底上的吸附方式不同所引起的,据此建立了哌啶吸附在银颗粒表面的两种模型,用DFT-B3PW91-lanl2dz方法计算了两种模型的拉曼频移,通过与实验结果比较说明了哌啶分子主要通过N原子的孤对电子竖直吸附在粗糙银电极表面,而在银纳米颗粒修饰的银电极上则以平行吸附方式为主。     

哌啶分子在两种不同银电极上吸附行为的实验和理论研究北大核心CSCD

分别在粗糙银电极和银纳米颗粒修饰银电极上得到了哌啶分子的表面增强拉曼(SERS)光谱.哌啶在银电极与银纳米颗粒修饰的银电极上的SERS谱有很大的区别,分析认为是由于哌啶在不同基底上的吸附方式不同所引起的,据此建立了哌啶吸附在银颗粒表面的两种模型,用DFT-B3PW91-lanl2dz方法计算了两种模型的拉曼频移,通过与实验结果比较说明了哌啶分子主要通过N原子的孤对电子竖直吸附在粗糙银电极表面,而在银纳米颗粒修饰的银电极上则以平行吸附方式为主.     

电位平均SERS技术研究二巯基嘧啶与银电极的作用

采用电位平均表面增强拉曼散射(PASERS)新方法研究二巯基嘧啶(2MP)在不同电极电位下与银电极的作用,PASERS 谱的获得是在快速调制两个电极电位的同时记录 SERS 谱。研究表明2MP在—1.1V 以正的电极电位下,通过硫原子以竖立方式作用于银电极表面,在—1.1V 以负的电位下发生电化学还原反应。     

胞嘧啶在沉积激光烧蚀Ag纳米颗粒电极上的SERS分析

用Nd:YAG激光器在二次去离子水中烧蚀银片,制备出了尺度分布均匀、并且具有很好的稳定性的"化学纯净"的Ag胶体系,并在电化学体系中将这种银胶沉积在粗糙的银电极表面,研究了胞嘧啶分子吸附在沉积Ag纳米颗粒电极表面随电极电位改变的表面增强拉曼光谱(SERS)。分析表明:(1)沉积银纳米颗粒的电极将金属电极与金属溶胶体系各自的优势很好的结合起来,形成了一种高效的SERS活性基底。(2)胞嘧啶在沉积银颗粒的电极表面以N3位竖直吸附,并且随着电位的负移,大多数SERS峰的位置发生了红移,表明胞嘧啶在电极表面吸附作用减弱。     

草酸在铅电极上电催化还原过程的in situ FTIRS研究

采用电化学原位傅里叶变换红外反射光谱(electrochemical in situ fourier transform infrared reflection spectroscopy,in situ FTIRS)研究了草酸在铅电极上电催化还原过程。 多步电位阶跃FTIRS(MSFTIRS)和时间分辨FTIRS(TRFTIRS)的结果表明：当研究电位为-0.70 V(vs. SCE)时,即可明显检测到乙醛酸生成;研究电位为-0.85 V时,电极表面累积生成乙醛酸的量达到最大值。 随着电位的负移,生成的乙醛酸的量减少。 同时在-0.95 V时即可明显检测到乙醛酸进一步被还原,生成的乙醇酸在1 093 cm-1 附近为—CH₂OH的CO伸缩振动吸收。 当研究电位为-1.50 V时,电极表面的乙醛酸几乎都被还原成乙醇酸。 另外,随着电位的负移,并没有检测到其他新物种的出现,表明乙醇酸在电极表面不会进一步发生还原反应。 研究电位为-0.75 V的原位时间分辨红外反射光谱显示反应产物乙醛酸在1 750 cm-1 左右CO的伸缩振动吸收谱峰的左右积分强度随时间线性增加;而研究电位在-1.60 V原位时间分辨红外反射光谱还观察到乙醇酸在1 093 cm-1附近—CH₂OH的C—O伸缩振动吸收。 电化学原位红外反射光谱技术有利于对反应中各物种官能团振动吸收的检测,为草酸电催化还原反应机理提供直接实验依据。