[BMIm]BF4/Pt电极界面激光诱导电沉积Cu基材料研究

本文利用激光诱导并结合控制一定的电极电位,在[BMIm]BF₄/Pt电极体系中实现了激光诱导电沉积Cu基材料. 研究表明在非沉积电位（-0.2 V）激光可诱导产生电沉积. 激光的功率和照射时间对沉积产物有显著影响：功率越大,照射时间越长,则表面沉积物的量越多,且沉积仅仅发生在激光照射点以内. 此类激光诱导电沉积的发生主要源于激光的热效应可使电极表面局域温度显著上升,从而降低沉积的阈值电位,促使电沉积在非沉积电位区间发生. SEM研究表明电极表面的沉积点由50 nm左右的纳米粒子聚集而成,进一步的EDS和拉曼光谱证明该产物主要由Cu和Cu₂O的混合物组成. 以对巯基苯甲酸（MBA）为探针分子,通过SERS信号的强度变化,现场监测了激光诱导电沉积的过程,在起始阶段其沉积物的SERS效应明显,随沉积时间延长,因沉积物增多其形貌发生变化,“热点”消失,其SERS效应反而降低并随后保持不变. 同时,沉积点以外的SERS中并未检测到MBA,说明激光诱导作用仅仅发生在激光照射区域内,这为电极表面的定向沉积提供了新的途径.     

电化学SPR协同催化对氯苯硫酚界面反应的SERS研究

表面等离激元共振(SPR)驱动的催化反应近年来广受关注, 研究集中在SPR等外场作用下发生单一的界面催化反应生成新的物质, 这对于表面反应设计和实现多步骤界面有机合成反应仍存在一定困难. 本工作以对氯苯硫酚(4-CBT)为探针, 利用表面增强拉曼光谱(SERS)的极高表面灵敏度并结合金粒子单层膜(Au MLF)的玻碳电极(Au MLF@GC电极)作为基底在均匀性方面的优势, 实现了电化学和SPR协同作用下界面催化反应及其过程的精准监测. 结果表明, 较负电位区间内, 在光电协同催化作用下, 4-CBT先发生脱氯反应生成苯硫酚(TP), 然后4-CBT脱氯与偶联同时发生生成联苯-4,4'-二硫醇(4,4'-BPDT). 提高激光功率可显著加快反应速率, 且在中性溶液中反应速率最快. 溴代苯硫酚以及邻位或间位二氯取代苯硫酚均可发生类似的脱卤素取代基和偶联反应, 但邻位二氯取代物因空间位阻而导致偶联效率降低.