非水乙腈体系中CO在铂电极表面吸附的SERS研究

在非水乙腈体系中，借助LabRam Ⅰ型共焦显微拉曼系统，尝试用表面增强拉曼光谱（SERS）对作为燃料电池中毒化中间体的CO在过渡金属铂电极表面的催化氧化进行了研究，并考察了在电极电位的变化过程中CO的催化氧化与周围环境分子的相互作用。不仅观察到CO在铂金属表面的吸附和氧化，还得到溶剂乙腈分子发生解离的表面增强拉曼光谱，并对CO和CH3CN分子在铂电极上的竞争吸附进行了分析。     

镁合金表面微结构阵列的电化学微加工

研究了镁合金的约束刻蚀微加工方法. 通过对电解过程中电极表面氢离子浓度变化以及刻蚀体系对镁合金的腐蚀速率的测量与分析, 对一些可能有刻蚀作用的刻蚀体系进行了研究. 选用亚硝酸钠作为产生刻蚀剂(硝酸)的前驱体、氢氧化钠作为捕捉剂、少量硅酸钠作为缓蚀剂的约束刻蚀体系, 使用具有规整三维微立方体点阵结构的模板, 在金属镁表面加工出具有与模板互补特性的点阵微结构, 复制加工的分辨率为亚微米级. 并对刻蚀过程机理进行了探讨与分析.     

弱氢键作用对硫脲水溶液拉曼光谱影响的密度泛函理论计算

将拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)计算结合能够把拉曼谱峰和分子结构及分子间氢键作用之间的变化联系起来, 反映分子周围的结构信息. 本文通过理论计算水分子和硫脲形成复合物的拉曼光谱, 并结合实验报道的拉曼光谱, 探究硫脲基频对分子局域结构的依赖性. 通过轨道分析, 发现水分子的氢键作用可以引起硫脲的前线轨道对易, 这将影响到硫脲的拉曼光谱性质. 最后计算也表明在中性水溶液中由于大的正Gibbs 自由能变, 硫脲不易发生异构转变.     

过渡金属表面α-吡啶基的振动光谱学判据

基于簇模型采用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G^**/LANL2DZ(metal)基组水平上计算了吡啶及α-吡啶基吸附于Pt、Pd、Rh、Ni四种金属表面的红外和拉曼光谱. 通过详细地分析和比较计算结果与文献报道的实验谱图, 提出了以N端吸附的吡啶分子和α-吡啶基这两种表面物种各自存在的谱学判据. 计算结果表明在以上四种金属表面, α-吡啶基的拉曼活性比吡啶的小, 而特征谱峰的红外强度与吡啶相当. 该结果表明红外光谱是检测金属表面α-吡啶基的有效手段, 也解释了采用表面增强拉曼光谱和红外光谱研究吡啶吸附在金属表面得出不同结构的原因.     

铝表面前处理及化学沉积镍初期行为

利用开路电位-时间(EOCP-t)曲线,研究铝表面经浸镍和化学预镀镍前处理后,化学沉积镍的初期行为;通过扫描电子显微镜(SEM)观察铝表面经前处理后的表面形貌.结果表明:未经及经前处理的铝表面,化学沉积镍的初期行为都经历去氧化膜、活化、混合控制以及化学沉积过程.经过浸镍和化学预镀镍前处理后的铝表面附着细小的镍颗粒.依据EOCP-t和SEM的最佳实验结果,在含有络合剂和还原剂的碱性预镀镍溶液中,经二次化学预镀镍前处理,成功实现铝基底弱酸性化学镀镍.所获得的化学镀镍层与铝基底结合牢固,呈团颗粒状形貌和非晶态结构.     

关于可控组装的一些思考（一）——从催化到催组装

分子组装的范畴和复杂性远歹乇于合成反应,但是它们有着相同目标,即高选择性和高效率地创造新物质和制备新功能材料．因此,我们尝试将合成中广泛应用的催化概念拓展至组装研究,提出用于调控和加速组装过程的催组装（cassemblysis）的新思路．为此,我们将迄今泛用的自组装、助组装等术语重新进行规范和分类,即所有的分子组装可分为自组装和助组装．绝大多数组装属于助组装,这可进一步分为催组装、共组装和外场助组装3大类．催组装中的催组剂（cassemblyst）类似于合成中的催化剂,可在不改变总吉布斯自由能变化的条件下加速组装过程,催组装因此有望成为在分子以上层次高选择性且高效率地创造新物质的最佳途径．一些催组装体系在组装之后还会进一步进行化学耦联反应,由此显著提高产物的稳定性,组装与耦联总过程可称为催组联（catassemblysis）．我们分别在小分子和生物大分子两个层次上,分析说明了迄今已被不自觉使用的催组装和催组联的一些典型事例,提出了光电催组装的设想,比较了与催组装关联的纳米粒子组装体系,探讨了与催组装相关的简要模型和机理．本：炙强调,在开展可控组装研究中,不仅要设计与合成各种新组装基元,而且要注重构建催组剂和催组联剂,发展催组装的实验和理论方法学,揭示催组剂作用于组装基元的机理,将有望推动可控组装在创造新物质和制备新功能材料方面发挥更大作用．     

二巯基嘧啶与ClO_4~－在银电极上的共吸附

二巯基嘧啶与ＣｌＯ_４~－在银电极上的共吸附王仲权，李五湖，任斌，田中群（厦门大学化学系厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室厦门３６１００５）Ｃｏａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆ２－ＭｅｒｃａｐｔｏｐｙｄｍｉｄｉｎｅｗｉｔｈＣｌＯａｔＳｉｌｖｅｒＥｌｅｃｔｒ...     

第2届国际电化学会(ISE)春季会议纪要

第2届国际电化学会(ISE)春季会议于2004年3月7日至10日在厦门大学召开,会议由厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室主办,田中群教授担任会议主席,本次会议主题为“纳米尺度上的电化学-构筑、表征、理论”,主要包括以下三方面内容：(1)运用电化学新方     

基于表面增强拉曼光谱的合成色素专利蓝V的快速检测

食品安全问题一直是社会和广大群众关注的焦点问题,食品安全现状较为严峻,因此实现食品中有害物质的快速检测具有重要的实际意义。合成色素是一种常见的食品添加剂,然而合成色素的超标添加和非法添加依旧是食品安全中的重要问题之一,极大地危害人民群众的身体健康和食品工业的健康发展。常见的合成色素检测方法,均存在耗时长、费用高等缺点,不适应于合成色素的实时监测和快速筛查。为克服传统方法的缺点,提出利用表面增强拉曼光谱检测技术对合成色素进行检测,该方法具有检测速度快、检测灵敏度高等优点,能够达到现场实时检测的目的。此外,由于拉曼检测方法往往依赖于复杂的样品前处理操作,而常见的固相萃取技术一般依赖于人工操作,过程复杂且耗时较长,严重影响食品快速检测效率。因此,开发了一种全自动固相萃取装置,通过设计嵌入式硬件电路系统及其软件,精确控制蠕动泵流速和多路阀门开关实现了活化、上样、淋洗、洗脱四个步骤的全自动操作和参数控制,从而达到食品样品的全自动快速固相萃取。在实验部分,配制不同专利蓝V浓度的果汁饮料,然后利用该装置对果汁中的专利蓝V进行前处理,对萃取柱填料和萃取中各个步骤的时间和试剂进行了合理的选择,利用表面增强拉曼光谱检测技术成功地检测了合成色素中的专利蓝V。实验结果表明,所研制的自动固相萃取装置对比传统手工萃取,每个样品节省了近一半的萃取时间（10 min降为5 min）且能够同时处理5个样品,萃取时间稳定不易受人为因素影响,从而极大地提高了萃取效率和稳定性。此外,通过自动萃取获得的样品,对比手工萃取操作,因其受外界干扰相对较小,能够得到更强的拉曼光谱信号（约增强50%）,获得了满意的萃取效果。对不同浓度的专利蓝V样品的结果显示,该方法能够实现检出质量浓度在0.5 mg·L-1水平,可有效满足现场监测需求。具有快速、方便、灵敏度高等特点。     

基于密度泛函理论计算分析磺胺类抗生素的拉曼光谱

最近我们研究组发现磺胺类抗生素在不同团聚剂作用下的表面增强拉曼光谱(SERS)会发生明显的差异。为了研究产生差异的原因,我们采用密度泛函理论(DFT)计算的方法,讨论了磺胺类分子的构型变化、构象变化、质子化以及分子间二聚体等方面的变化对其在金纳米粒子上的SERS变化的影响。