几种粗糙铂电极上表面拉曼增强效应初探

Good-quality surface enhanced Raman spectra have been obtained from various roughened Pt electrodes using a confocal Raman measuring system. A new equation is presented to estimate the enhancement factor G for the electrodispersed and platinized Pt electrodes in a pyridine+NaClO4 solution. It is shown that the platinum electrodes undergoing the special roughening procedures exhibit a weak SERS effect with an enhancement factor of 10 to 1.2×102, depending on the surface pretreament.     

电化学方法和表面增强拉曼光谱技术研究钴电极表面咪唑的吸附和缓蚀行为

利用电化学和表面增强拉曼光谱方法研究了咪唑和钴电极的相互作用. 分析并指认了不同电极电位下咪唑溶液中钴电极上的表面增强拉曼光谱(SERS), 发现随电极电位的变化, 在钴电极表面存在三种表面物种并且可以在一定程度上相互转化. 在较负电位(−1.2~−0.9 V)区间, 咪唑在钴电极表面以吸附物种为主, 随电位正移, 吸附取向由通过吡啶N垂直吸附逐渐向C2=N3双键倾斜; 在较正电位区间(−0.8~−0.7 V)内, 吸附咪唑的信号逐渐减弱乃至消失, 而钴和咪唑的络合物信号逐渐增强; 开路电位(−0.6 V)下出现很强的钴的氧化物谱峰. 同时, 文中比较了钴电极表面在空白溶液和加入咪唑后的溶液中的极化曲线, 发现咪唑对钴电极的缓蚀作用较为明显. 该研究结果表明, 联合表面增强拉曼光谱技术和电化学方法使得人们可以从分子水平上了解表面物种和电极表面间复杂的相互作用.     

C60离子束撞击固体表面的坍塌沉积(I)共焦显微拉曼光谱研究

Raman spectroscopy was applied to characterize the species deposited from the mass-selected C60 ion beam which was accelerated to 900 eV. The substrates for the deposition were (0001) surface of highly oriented pyrolitic graphite and (111) surface of gold crystal. The species do not exhibit the Raman scattering features of buckminsterfullerene, but displays peaks at 1585 and 1332 cm-1 instead. The former peak is the chararteristic Ranan peak of hexagonal graphite, and the latter can be attributed to the amorphous carbon in sp3 hybridization. The result reveals that C60 was collapsed to form a new phase when it collides on the solid surface.     

Pt-Se纳米空球修饰玻碳电极上甲酸的电催化氧化

以无定形硒溶胶为模板制备了不同硒覆盖度(θSe)(θSe=0.49,0.39,0.06,0)的Pt-Se和Pt纳米空球(分别记为(Pt-Se)HN和PtHN),发展了利用亚硫酸盐彻底除去核壳纳米粒子上Se的方法.对获得的纳米空球进行了形貌和结构的表征,结果表明所制备的(Pt-Se)HN粒径均匀,分散性好,球壳呈多孔结构.以其作为电催化剂制备了(Pt-Se)HN修饰的玻碳(GC)电极((Pt-Se)HN/GC),利用常规电化学方法比较该电极与PtHN/GC和商用碳载铂(Pt/C)修饰GC(Pt/C/GC)电极对甲酸的催化氧化作用,发现对甲酸氧化的活性顺序为(Pt-Se)HN/GCPtHN/GCPt/C/GC.三种电极催化甲酸氧化的机理有所不同:前者更倾向于通过弱吸附中间体直接氧化成CO2的单途径机理进行,后两者则通过强吸附和弱吸附中间体的双途径机理进行.在一定Se覆盖度条件下,(Pt-Se)HN/GC对甲酸的氧化有助催化作用.     

基于离子修饰簇模型的单分子结的拉曼光谱-电导关联性的理论研究

在分子电子学中,金属电极-分子-金属电极分子结的单分子电导性质强烈依赖于分子锚定基团和电极的成键性质.然而其成键性质难以在室温下获得.前期本课题组结合钓鱼模式针尖增强拉曼光谱(FM-TERS)和电导测量联用系统,在室温下同时获得单分子的拉曼光谱和电导值,进而发现了单分子电导值与拉曼强度随偏压变化同增同减的关联现象.本文尝试发展一种离子修正的簇模型并计算不同偏压下模型分子4-4′联吡啶(BPy)的分子电导和拉曼光谱,再现实验观察到的关联现象.进一步基于最高占据轨道和最低非占据轨道近似的两能级模型,从理论上推导出Au-BPy-Au分子结中单分子电导和单分子拉曼光谱的关联性函数,从而揭示了这种关联性的内在物理化学本质.     

电极基底的正反馈过程对Au／HCl电化学振荡行为的影响

当一针尖电极靠近一导电基底表面至间距与超微盘电直径相当时，针尖电极上的电化学反应产物能够有交地扩散到基底表面，并可能在其上发生电极反应使之复原为原反应物或生成其他有关物种，从而增大针尖电极上的电化学反应电流（对应于反应物种浓度）或影响该电极过程。本文将报道归扫描电化学显微技术中的这一正反馈作用对Ａｕ／ＨＣｌ体系的电化学振荡行为的影响。Ａｕ电极的阳极过程一般认为由下列两步构成。     

表面增强拉曼光谱和电化学方法研究中性条件下咪唑对镍电极的缓蚀作用

利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)研究了咪唑在镍电极表面的吸附机理和吸附方式,并分别比较了镍电极在加入咪唑前后溶液中的循环伏安曲线和极化曲线,计算了其缓蚀效率。结果表明,在镍电极表面,咪唑起到了较好的缓蚀效果;在研究电位区间内所得的SERS谱图中,面内振动峰占据了主导地位,咪唑是以垂直略带倾斜的方式吸附在镍电极表面的;而N—H面内弯曲振动峰(1 173 cm-1)的出现和pH值接近中性的研究体系证明了咪唑是以中性咪唑分子的形式存在;低波数区N—Ni伸缩振动峰(214 cm-1)的出现进一步验证了咪唑通过N原子与镍电极表面略带倾斜的吸附方式。     

电化学析氢反应诱导的电荷传递SERS效应(英文)

应用高灵敏度的共焦显微拉曼技术 ,分别研究了水体系和不同pH值的硫脲体系中电化学反应与表面增强拉曼散射 (SERS)效应之间的关系 .研究结果表明 ,在电化学析氢反应电位区 ,电荷转移增强机制起主要作用 ,使表面物种的拉曼强度显著地增强 .     

甲酸在Pt-Ru/GC电极上氧化的SERS研究

采用循环伏安(CV)法、计时电流法和电化学原位表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术研究了甲酸在Pt-Ru/GC电极上的氧化行为, 发现甲酸在Pt-Ru/GC电极上与在粗糙Pt电极上一样, 也能自发解离出强吸附中间体CO和活性中间体—COO－. 从分子水平证实钌的加入有利于提高电极对甲酸的电催化氧化活性, 当镀液中Pt：Ru的摩尔比从10∶1变化到1∶1, CO的氧化峰电位从0.41 V负移至0.35 V, 约负移了60 mV. Pt-Ru/GC(1∶1)电极与粗糙Pt电极相比, CO在电极表面氧化完毕的电位亦负移了约200 mV. 该研究结果表明, 电化学原位表面增强拉曼散射光谱技术可望成为研究电催化反应机理的普适谱学工具.     

胞嘧啶吸附在粗糙银和金电极上的表面增强拉曼光谱

利用电化学伏安方法和表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了在-1.0V~0V的电位区间内胞嘧啶在粗糙银电极和金电极表面上的吸附行为。结果表明,在所研究的电位区间,胞嘧啶通过N3位垂直吸附在粗糙银和金电极表面,且当电位负移时吸附作用减弱。