利用原位表面增强拉曼散射(SERS)技术, 分别观察了2-巯基吡啶和4-巯基吡啶在银表面自组装单层的电化学行为。实验结果表明, 随着电位的负移, 2-巯基吡啶和4-巯基吡啶分子在银表面均呈现出先倾斜再垂直然后倾斜的吸附取向改变过程。但发生完全脱附的电位则有所不同。
巯基吡啶 银电极 自组装 表面增强拉曼光谱 原位光谱电化学 Mercaptopyridine SAMs Silver electrode SERS in-situ spectroelectrochemistry
在4,4’-二硫联吡啶在Au表面形成自组装单分子层膜的基础上, 采用表面增强拉曼散射光谱(SERS)研究了在不同pH值条件下金纳米粒子在4,4’-二硫联吡啶自组装单分子膜/Au体系表面的组装。研究结果表明, 由于处于单分子膜表面的吡啶环中氮原子的质子化程度随溶液环境中pH值的变化而变化, 使得金纳米粒子与单分子膜表面间的结合作用程度不同, 由此会引起金纳米粒子在单分子膜表面的覆盖度存在差异, 并最终导致所观测到的4-巯基吡啶自组装单分子膜的SERS光谱强度存在明显的差异。而且, 令人感兴趣的是, 所观测到的SERS谱峰强度随金纳米粒子组装时pH值的变化呈现出明显的规律性。结合分子结构特征的分析, 初步阐明了SERS谱峰强度随pH值这一组装条件的改变而发生规律性变化的内在原因。
金纳米粒子 4’-二硫联吡啶 自组装单分子膜 纳米粒子有序膜 Gold nanoparticles 4 4 4’-Dithiodipyridine Self-assembled monolayers SERS Surface-enhanced Raman spectroscopy Nanoparticulate film
核酸碱基是构成核酸的基本单元,有关核酸碱基结构的研究是核酸研究工作的重要基础.本研究借助于表面增强拉曼散射技术,对不同pH值条件下腺嘌呤分子在金表面的吸附构型及其变化特征进行了研究.研究结果表明,随着溶液酸性的增强、腺嘌呤分子质子化程度的增大,腺嘌呤分子在金表面的吸附态倾向于由通过氨基和嘌呤环上7位的氮原子作为结合点的直立吸附转变为分子平躺的吸附形式.这一转变过程通过腺嘌呤的环呼吸全对称伸缩振动的特征谱峰其强度有规律的显著变化而得以表征.有关这一谱峰的增强作用可以通过表面增强拉曼散射的电荷传递(CT)机理来加以说明.
表面增强拉曼散射 腺嘌呤 金电极 pH值
在金属电极表面所形成的有机分子的单分子膜或薄膜对于基础研究和实际应用都有着极其重要的意义.以化学吸附形式在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜,常常用于蛋白质等生物大分子在金属表面进行吸附的连接层,以避免这些生物大分子在金属表面直接吸附而造成的变性、失活现象的发生.本文报道了我们采用表面增强拉曼散射光谱方法研究在金电极表面吸附的半胱胺单分子膜的结构特征.研究结果表明,在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜中,半胱胺分子主要的构型为扭转构型.在与金表面的相互作用中,由于除巯基的结合作用以外,还存在半胱胺分子中端基氨基和金表面较强的亲和性,使得以扭转构型吸附在金表面的半胱胺单分子膜相当稳定.这是金电极表面的半胱胺单分子膜结构的主要行征.当考察外加电势对此单分子膜结构的影响时,可以发现有关扭转构型的特征谱峰其相对强度随着电位负移而减小.这一结构随电位的变化关系可以通过表面电势的变化对氨基氮原子上孤对电子与金属表面间相互作用的影响来加以阐释.
拉曼散射光谱 自组装 金电极 烷基硫醇衍生物
上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234
本文采用表面增强拉曼光谱,观察了稀土三价铈离子与银表面NAD自组装单层膜的相互作用.实验结果和PM3理论计算表明,三价铈离子是与NAD+分子中磷酸酯及核糖部分发生配位,从而影响单分子层的吸附结构.
三价铈离子 原位增强拉曼光谱 自组装 NAD+
上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234
选取α-Fe2O3和TiO2研究一种氧化物对另一种氧化物的拉曼散射效应.采用Sol-gel方法制备纳米α-Fe2O3/TiO2复合微粒,α-Fe2O3粒径及含量分别为20nm、150nm和3%、6%、12%.制备过程中调节水解时的pH值和热处理温度,得到掺杂α-Fe2O3粒子的不同晶型的TiO2纳米颗粒.Raman测量结果显示,α-Fe2O3粒径越小、含量越高,TiO2对其散射效应的影响越大.不同的TiO2晶型对α-Fe2O3纳米粒子的拉曼增强效应也不同.锐钛矿型及金红石型TiO2对α-Fe2O3有一定的拉曼增强作用,当水解pH值较小时,得到TiO2,由于部分板钛矿型TiO2振动声子模的峰位与α-Fe2O3的重叠,所以尚难观察它对α-Fe2O3的拉曼增强效应.
拉曼光谱 Raman spectroscopy TiO2 TiO2 α-Fe2O3 α-Fe2O3
1 上海师范大学化学系,上海,200234
2 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙,410082
应用原位共焦拉曼光谱技术在经表面增强处理后的金电极上,观察Cu,Zn-SOD分子的吸附方式及其随电位变化的过程.实验结果表明,在400mV-700mV的电位区间内,Cu,Zn-SOD分子始终以氨基酸残基上COO-和NH2在电极表面吸附,使活性中心所处的平面远离电极表面,且随电位负移发生脱附.上述结果为解释SOD分子在金电极表面无法实现快速电子传递提供了直接依据.
超氧化物歧化酶(SOD) 表面增强拉曼光谱 光谱电化学 金电极 Superoxide Dismutase （SOD） SERS Spectroelectrochemistry gold electrode
1 上海师范大学,化学系,上海,200234
2 Department of Chemistry, The University of Edinburgh, Edinburgh EH9 3jj, UK
3 苏州大学,化学系,苏州,215006
利用共焦显微拉曼系统研究了乙醇溶剂中2-巯基苯并噻唑(HMBT)在不同pH条件下吸附在ORC法粗糙化处理所得铁表面的SERS光谱.结果表明2-巯基苯并噻唑分子在酸性和中性溶液中通过环外S或环内N原子吸附于铁表面,而在碱性溶液中分子失去氢原子,并通过静电相互作用吸附于铁表面上.
铁 2-巯基苯并噻唑 乙醇溶剂 SERS SERS Iron surface 2-Mercaptobenzothiazole Ethanol
本文应用原位共焦拉曼光谱技术观察了Cu,Zn-SOD分子在经表面增强处理后的银电极上,吸附状态随电位跃迁变化的过程.结果表明在-0.2V～0.1V的电位区间内,Cu,Zn-SOD分子经由羧酸根离子吸附于银电极表面,而在0.2～0.4V电位区间内发生脱附,表面吸附的物种改变为缓冲溶液中的磷酸根离子.上述结果为SOD分子在固体电极表面电子传递机制的探索提供了依据.
超氧化物歧化酶(SOD) 表面增强拉曼光谱 原位Raman光谱电化学 银电极 Superoxide Dismutase （SOD） SERS in-situ Raman spectroelectrochemistry silver electrode
上海师范大学化学系,上海市桂林路100号,200234
采用Sol-Gel法制备氧化铁掺杂TiO2和TiO32/SiO2纳米粒子及在玻璃表面的涂膜,并用Raman光谱研究氧化铁含量对TiO2和TiO2/SiO2结构的影响.该产物对水和大气中的有机污染物有催化降解作用.
Fe掺杂 Raman光谱 TiO2 titania titanosilicate TiO2/SiO2 Fe3 + doping Raman spectroscopy
