几种含氮有机物粗糙金电极上的表面增强拉曼散射光谱研究.pdf

摘 要 本文简要介绍了拉曼散射光谱的基本原理、表面增强拉曼散射 (SERS)光谱的特点、增强机理及其应用。SERS光谱能提供电极表面 (亚)单分子层吸附物种的信息，成为研究电极表面吸附与反应过程的 强有力工具。金是常用的电极材料和SERS基底，而含氮有机杂环分 子的表面吸附和反应过程是饶有兴趣的研究体系。本文提出了一种新 的金电极表面纳米化的租糙方法，获得极高的SERS活性，并在此基 底上研究了几种含氮杂环有机分子的表面吸附与表面反应过程。主要 内容分为： 1．提出了利用歧化反应在阳极恒电势条件下粗糙金电极表面的 新方法，原子力显微镜AFM显示表面均匀的纳米沉积层粒径为 200．400 am，是一种深度粗糙法。毗啶探针分子显示这种新的电化学 粗糙方法获得的SERS基底能产生很强的增强效应。 2．利用SERS光谱研究了邻菲哕啉在粗糙的多晶金电极上的表 面吸附与表面络合反应过程。SERS谱中Au．N吸附键谱峰的存在表 明邻菲哕啉分子是通过两个氮原子吸附在电极表面的，而Au-N和 Au．X。fX。：CI。，Br-)络合键谱峰的出现以及电化学实验结果，共同证 【l，10-phenAuX2]AuCh。 3．用SERS光谱和电化学方法研究了吩嗪在酸性Br-溶液中在粗 糙的金电极表面的还原过程。检测到质子化的吩嗪半醌自由基P心” 的特征拉曼谱峰，吩嗪还原的最终产物是5，10一二氢吩嗪(PH2)。 4．利用SERS和电化学方法研究了粗糙的金电极上4一氰基吡啶 ·CN振动模式我们判断在文中设定的浓度下4cp是以吡啶环上的氮原 子垂直吸附在电极表面的，还检测到了4cp的最终还原产物吡啶和自 由的氰根离子(CN)。 关键词：表面增强拉曼散射(SERS)光谱：表面粗糙：表面吸附：表 面反应：邻菲哆啉；盼嗪；4．氰基吡啶 Ⅱ Abstract Inthis Weintroduced basical ofRaman paper briefly principle scattering mechanisms spectroscopy，andcharacteristics，enhancement andutilizationofsurface—enhanced Raman can informationofadsorbed spectroscopy．SERSspectroscopyprovide atelectrodesurface hasbecomeinto species under(sub)monolayer,and avery toolfor the ofsurface and studying adsorption strong processes surface isan materialfor anda reactions．Gold electrode ordinary good SERS the of molecules substrate，and