镍电极上表面拉曼光谱研究的新进展

镍电极上表面拉曼光谱研究的新进展黄群健黄开启田中群（厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室物理化学研究所厦门３６１００５）ＡＮｅｗＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＳｕｒｆａｃｅＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｄｉｅｓｏｎＮｉｃｋｅｌＥｌｅｃｔｒ...     

厦门大学能源化学专业的创建与实践

厦门大学于2015年创建了第一个能源化学本科专业。本文介绍了厦门大学建设的由11门组成的能源化学课程群以及能源化学本科课程体系与教学安排,总结了能源化学专业建设经验,特别是理工融合与协同创新的建设思路,为兄弟院校申办能源化学专业和开设相关课程提供借鉴和参考。     

苯并三氮唑对铜和铁缓蚀作用的拉曼光谱研究

本文利用现场拉曼光谱研究了中性含氯离子溶液中苯并三氮唑在铜和铁电极表面的吸附以及成膜行为,结果表明苯并三氮唑能强烈地化学吸附于铜电极和铁电极表面,形成类似［Ｍｎ（ＢＴＡ）ｐ］的配合物膜,一定程度上阻止了膜内外物质的交换,对金属起缓蚀作用。另一方面两种金属表面配合物膜均具有电位依赖性：在铜电极表面,当外加电位由－０．５Ｖ负移至－０．９Ｖ时,发生了由［Ｃｕ（Ⅰ）（ＢＴＡ）］ｎ向［Ｃｕ（Ⅰ）Ｃｌ（ＢＴＡＨ）］４的转变;而在铁电极表面当外加电位由－０．６Ｖ负移至－１．２Ｖ时,最初形成的表面配合物［Ｆｅｎ（ＢＴＡ）ｐ］则很可能转变成类似于［Ｆｅｎ（Ｃｌ）ｐ（ＢＴＡＨ）ｍ］的配合物,从而使得ＢＴＡＨ对铜、铁的缓蚀能力均有所下降。     

多孔硅纵向分辨拉曼及光致发光研究

运用高灵敏度的共焦显微拉曼系统研究了多孔硅在纵向的拉曼效应和光致发光的性质。研究结果表明多孔硅在形成的初期和后期的反应机制不相同。反应初期,外表面的颗粒尺寸比内表面的大,而经过长时间刻蚀而获得的多孔硅,其外表面颗粒尺寸比内表面的小。我们认为反应的初期主要受表面不均匀电场的影响,而随着表面多孔层的增厚和颗粒的细化,刻蚀反应逐渐变成受传质过程和量子尺寸约束的控制。     

DFT理论探讨银电极表面吸附吡啶和水分子的表面增强拉曼光谱

本文利用密度泛函方法计算了吡啶和水分子分别吸附于粗糙银电极表面的拉曼光谱强度。结果表明,在不发生共振拉曼散射情况下,拉曼强度随电极表面负电荷量的增加而显著增大。理论预测与实验结果一致。     

电化学原位表面增强拉曼光谱研究Au@Pd纳米粒子薄膜电极上吸附 CO的斯塔克效应

电化学 Stark效应是指电极溶液界面的吸附物或金属-吸附物之间的化学键的振动频率随电极电势而发生变化的现象.研究该效应,可以更好地理解吸附物与基底的相互作用(如吸附构型、吸附取向和覆盖度等随电位的变化),也可反过来推断电极基底的电子构型及其随电势的变化规律,对理解电化学双电层的结构以及电催化反应的构效关系都很有帮助.多年以来,电极表面吸附 CO的电化学 Stark效应广受关注,是由于 CO为很多小分子氧化的中间产物,研究 CO的谱学行为,可加深对 CO以及其它能产生 CO中间物有机小分子的电催化氧化机理和动力学的理解;另一方面, CO与过渡金属之间普遍存在s给电子以及p反馈电子作用,因此 CO也可作为探针分子,通过考察 COad以及 M–COad的振动频率的变化,可推断相应条件下基底的电子与几何结构等信息.
　　本文使用电化学原位表面增强拉曼技术,在一个大的电势范围内考察了 Au@Pd纳米粒子薄膜电极上饱和吸附 CO的振动光谱行为,以期更好地理解 COad与基底的成键作用与电极电势之间的关系.由于纯 Pd电极表面的拉曼信号太弱,实验使用具有核壳结构的 Au@Pd纳米粒子薄膜作为模型电极,并利用 Au核的拉曼增强特性.宽广的电势范围约–1.5到0.55V vs. NHE,通过使用酸性、中性以及碱性电解质得以实现.实验考察的电势上限由 COad氧化起始电位决定,而下限由强烈氢析干扰测量所限制.结果表明,在检测的电势范围内, C–OM(M指在电极表面的桥式吸附CO和穴位吸附 CO所形成的谱带重叠)和 Pd–COM键的振动频率可以分为三段： dνC–OM/dE在–1.5~–1.2 V范围内是185~207 cm–1/V,在–1.2~–0.15 V是83~84 cm–1/V,在–0.2~0.55 V是43 cm–1/V;而 dνPd–COM/dE在–1.5~–1.2 V范围内是–10~–8 cm–1/V,在–1.2~–0.15 V是–31~–30 cm–1/V,在–0.2~0.55 V是–15 cm–1/V.与同时记录的极化曲线对比,认为在中性和碱性介质中所观察到 dνC–OM/dE在–1.2 V附近的急剧变化与电极表面发生了强烈的析氢反应有关.另外,结合密度泛函理论模型计算,认为共吸附的 H减少了 COad从桥式构型到穴位构型的转变,在酸性介质中这种变化不明显,可能是由于对应的电势较高,桥式吸附的 CO比例越大,桥式向穴位的转变本身相对较少.     

表面增强拉曼光谱研究电化学中的共吸附现象

在电化学研究中,共吸附是一种普遍而又很复杂的界面现象,参与共吸附的各物种之间以及它们与表面之间的作用在不同体系中有着本质上的不同。用常规电化学手段难以对共吸附行为进行详细分析,本文表明应用表面增强拉曼光谱(SERS)技术分析在这些体系中的SERS谱图同电化学参数的关系可以对共吸附现象作更深入的描述和分类。从Ag电极上获得SERS结果来看,可以分为两大类型的共吸附体系。     

电化学溶解钛金属直接水解法制备纳米TiO2

Metallic titanium was electrochemically dissoluted in absolute ethanol in the presence of Et4N•Br(as electro conductive additive),The electrolyte solution was then directly hydrolysized to obtain nanocrystalline TiO2.The powder obtained was calcined at 720℃ for 1 h.FT IR,Raman spectra,XRD and TEM were used to investigate the structure and particle size of the powder.Studies showed that the nanocrystalline TiO2 prepared by this method was of monocline structure with high textural stability and narrow size distribution of 10－20 nm,and its Raman spectra showed a shift of about 25 cm－1.The experiments also showed that the product yield could be improved by controlling the temperature under 50－60℃,selecting R4N•Br as conductive additive and preventing titanium anode from being passivated.The electrochemical dissolution of metal anode may be recommanded as a promising technique for the synthesis of nanomaterials.     

聚{吡咯-2,5-二[(对二甲氨基)苯甲烯]}的电化学和原位拉曼光谱

采用电化学循环伏安法（CV）和原位拉曼光谱（in situ Raman）对窄能隙共轭高分子聚{吡咯 2,5 二[(对二甲氨基)苯甲烯]}（PPDMABE）的电化学行为进行了研究.结果表明,在不同pH值NaNO3溶液中, PPDMABE的电化学氧化还原过程中存在吡咯环的氧化态结构与芳式和醌式结构之间的转变.聚合物在氧化态时吡咯环主要以氧化态存在,而还原态以芳式和醌式结构吡咯环为主.PPDMABE在酸性和中性介质中氧化态吡咯环以质子化的状态存在,而在碱性溶液中氧化态吡咯环既有质子化态,又有去质子化态的.在酸性条件下,PPDMABE较易发生氧化还原反应,而在碱性条件还原反应则较难发生.     

Pt-Sn/Pt电极对乙二醇的电催化氧化

Pt-Sn/Pt电极;乙二醇;自发解离;电氧化