三维时域有限差分法计算金纳米粒子尺寸与SERS活性的关联

通过合成一系列不同粒径(16～160 nm)的金纳米粒子.观察到120～135 nm的金纳米粒子在632.8nm波长激发下具有最高的SERS活性,这与前人报道的电磁场理论及实验的结果不同.利用三维时域有限差分法对金纳米粒子的SERS活性与其尺寸以及入射光波长的关系进行模拟计算.在632.8 nm激发线下,金纳米粒子二聚体体系在粒径为110 nm左右具有最佳增强效应,其光电场耦合最强的热点处的增强因子高达109考虑到体系的平均SERS增强因子通常会比最大值低约2个数量级,计算得到的107的增强因子与实验测量值相符.同时对目前实验上尚难以合成的大尺寸的金纳米粒子进行模拟,结果表明受多极矩和大尺寸效应的影响在粒径220 nm时又出现SERS增强另一峰值.在325 nm的紫外激发线下,计算得到的增强因子仅为102.     

金、铜金属纳米棒或纳米线的AFM和SERS的研究(英文)

通过电化学氧化法制备具有不同孔径氧化铝模板 ,利用交流电镀的方法在模板中沉积金属 ,再用酸溶解模板可以得到相应尺度的金属纳米线或纳米棒的阵列 .本文利用原子力显微镜和表面增强拉曼技术分别表征了金和铜两种金属纳米线阵列 .研究结果表明 ,作为探针分子的硫氰(SCN )在金属纳米线上的碳氮三键的振动频率随纳米线直径的增大而蓝移 .这一现象可能是因为尺寸效应对纳米线的费米能级造成影响 ,使不同直径的金属纳米线电子结构存在微小的差别 .     

钴的表面增强拉曼散射中的电磁增强因子计算

本文初步探讨了钴电极的表面增强拉曼散射机理。采用二维阵列理论模型在 0 .5～ 4.0eV的光子能量范围对钴纳米椭球阵列的表面增强拉曼散射 (SERS)现象进行了理论分析。有关计算表明 ,经过合适的表面粗糙化的钴金属电极能产生较弱的表面增强效应 (SERS增强因子约 1 0 2 ～ 1 0 4 ) ,制备出具有高纵横比的纳米粒子阵列是得到钴体系较大的SERS增强因子的关键     

3个方酸内Weng盐衍生物的电子结构和光谱的理论研究

用ＰＭ３系列方法对新合成的３个方酸内Ｗｅｎｇ盐衍生物分子；哌啶基－４－二甲苯基文本以内Ｗｅｎｇ盐，２－（Ｎ，Ｎ－二羟乙基）胺基－４－二甲胺苯基方酸内Ｗｅｎｇ盐，吗啉基－４－二甲胺苯基文本以内Ｗｅｎｇ盐，并进行了几何结构优化，３个分子均为刚性平面构型，以优化构型为基础，计算了上述３个分子的电荷密度，振动光谱及电子光谱，并对光谱进行了理论指认，所有理论计算结果和实验值基本吻合。将这３种方酸     

苯胺吸附在银上SERS光谱和面外弯曲振动非谐性的理论研究

芳香胺分子的氨基面外弯曲振动模(wagging振动)具有特殊的拉曼信号,其拉曼频率和强度容易受分子吸附作用、溶剂化效应等因素的影响。为了研究拉曼信号发生变化的原因,我们采用密度泛函理论(DFT)计算的方法,讨论了苯胺分子的吸附构型和非谐性振动等因素对其在银上的SERS的影响。     

对氯硝基苯吸附在银纳米粒子上的偶联反应

表面增强拉曼光谱(SERS)具有极高的检测灵敏度, 通过检测吸附分子的SERS信号, 可以获得表面吸附分子的结构以及可能发生的反应. 在拉曼激发光源的辐射下, 在碱性溶液中, 银纳米粒子表面吸附的对氯硝基苯(PCNB)的SERS光谱与其固体的常规拉曼光谱相比, 出现异常SERS谱. 通过采用密度泛函理论(DFT)计算, 对PCNB以及可能的偶联产物p,p''-二氯偶氮苯(DCAB)进行理论分析以及谱峰归属, 发现这些异常峰来自其偶联产物DCAB的偶氮C－N＝N－C基团的基频振动.     

硫脲在铂电极表面吸附行为的表面增强拉曼光谱研究

本文通过电化学方法有效抑制了硫脲在铂电极表面的解离,从而实现了用SERS技术研究粗糙铂电极表面硫脲的吸附行为。结果表明,硫脲分子是以硫端斜躺吸附在电极表面,随着电位变负渐渐转为直立。     

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.     

过渡金属表面紫外线激发的表面增强Raman光谱(UV-SERS)研究

本文以紫外光325 nm作为激发线,成功获得了不同形貌的铂纳米粒子(铂纳米立方体和纳米絮状物),电化学粗糙的钴和镍电极在紫外区的表面增强拉曼散射(UV-SERS)效应。同时发现不同形貌的铂纳米结构在紫外区有不同的SERS效应,不同金属在紫外区的增强效应也不同,其中铂纳米立方体产生了最好的增强效应,这一结果也预示有必要发展更优的基底。为了利用UV-SERS研究具有重要应用意义的分子,同时也为了验证铂纳米立方体在紫外区的增强效应具有分子的普适性,我们研究了CO和腺嘌呤分子吸附在铂纳米立方体上的UV-SERS。