新型SERS基底的制備和含S、N原子的分子在納米體系中的光譜特性研究.pdf

1、自從人們發(fā)現(xiàn)表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)以來(lái),由于SERS技術(shù)具有高靈敏度的表面效應(yīng),能檢測(cè)吸附在金屬表面的單分子層或亞單分子層的分子,并能給出豐富的分子結(jié)構(gòu)信息,因而己被廣泛應(yīng)用于界面科學(xué)以及定性和定量分析科學(xué)領(lǐng)域之中。其中SERS活性基底的制備對(duì)于擴(kuò)展SERS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和加深理解SERS的增強(qiáng)機(jī)制具有十分重要的作用。 在SERS研究中,含有硫、氮原子

2、的分子的SERS-直是人們研究的熱點(diǎn)。由于S、N原子具有易與金屬表面相吸附的特性,可使含有該類(lèi)原子的有機(jī)化分子在金屬表面形成自組裝膜,從而賦予金屬表面多樣特質(zhì)；同時(shí)這些含硫、氮原子的化合物易與金屬和過(guò)渡金屬離子形成有趣的配體,并且這些配合物具有特殊的性能,因而廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活和科學(xué)研究之中。 本論文提出了一種制備新型的SERS增強(qiáng)基底的方法,并對(duì)三種含有S、N原子的分子在納米體系中的光譜特性進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究,獲得了

3、一系列結(jié)果： 1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,利用電沉積金屬鹽溶液的方法在導(dǎo)電材料表面獲得了一種具有良好的表面增強(qiáng)拉曼散射活性的基底。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該基底具有較強(qiáng)的SERS活性,且具有制備方法簡(jiǎn)單、空間均勻性好、時(shí)間穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),使SERS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了更廣泛的推廣和應(yīng)用。 2.研究半胱氨酸在金膠和銀膠溶液中的存在構(gòu)象和吸附狀態(tài),同時(shí)利用三電極系統(tǒng)研究其在金電極表面的電荷轉(zhuǎn)移和氧化還原行為,為人們利用SERS來(lái)解決生物化學(xué)和分

4、子生物學(xué)中的問(wèn)題具有一定的參考價(jià)值。 3.檢測(cè)對(duì)硝基苯胺在膠體溶液、粗糙電極和銀納米顆粒修飾電極中的SERS,研究它在這三種不同基底上的存在形式、吸附行為和在金屬電極表面的電荷轉(zhuǎn)移方式,為該分子在各方面的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 4.研究SCN-1含有的S、N原子在不同電位下與銀原子的競(jìng)爭(zhēng)吸附行為。由于該分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以為以后用理論計(jì)算求取分子的鍵極化率并由鍵極化率隨電位的變化來(lái)理解SERS的增強(qiáng)機(jī)制提供較好的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。