拉曼光谱作为一种重要的振动光谱学方法, 常用于分子结构表征和定性及定量分析检测。磺胺类药物作为一类抗生素, 得到广泛应用。我们采用密度泛函理论就对氨基苯磺酰胺分子(PABS)拉曼谱图和在碱性条件下SERS谱进行了分析发现吸附PABS 的拉曼谱不能解释文献观测的SERS光谱。基于理论分析结果, 我们提出PABS 在碱性条件下可能发生表面催化偶联反应, 生成芳香偶氮化合物。其反应为芳香偶氮二聚体, 理论计算其拉曼光谱与实验谱相吻合。

为提高碳点对汞离子光化学识别的选择性及检测方法的可行性, 以柠檬酸和磺胺为原材料采用热解法制备一种新型氮、 硫共掺杂碳点(NS-CDs)。 用红外光谱仪、 紫外-可见光吸收光谱仪、 透射电镜、 元素分析仪和荧光光谱仪等对其结构和光学性能进行表征。 结果表明: 该量子点水溶性和分散性高, 平均粒径4.78 nm左右, 具有类石墨结构; 其在3 446和3 261 cm-1处存在N—C和O—H键振动吸收峰; 2 966和2 923 cm-1处为C—H键振动吸收带; 1 630和1 570 cm-1处吸收峰归属于苯环骨架CC双键振动; 1 388 cm-1处为—CH3剪式振动峰; 1 268, 1 192, 1 146及1 071 cm-1处的振动吸收峰表明存在为C—N, C—S, C—O, C—O—C及—SO-3键, 912 cm-1处为环氧基的特征吸收峰, 739 cm-1处吸收带归属于N—H键变形振动, 可见, 该碳点不仅含有苯环骨架结构, 还有N和S等元素参与的成键结构存在。 其在21.4°处出现一个明显且宽的(002)晶面衍射特征峰, 晶格间距为0.41 nm, 稍大于石墨晶格间距(0.34 nm)。 NS-CDs的C, N, S和O元素含量分别为68.72%, 7.37%, 6.24%及17.67%, 与红外分析结果吻合。 NS-CDs在309 nm处有一个由CC键的π→π*电子跃迁产生的较强吸收峰, 且在可见光区域内有一个很长的拖尾; 同时在335 nm处出现了一个由CO键的n→π*电子跃迁而产生的吸收肩峰。 当激发波长小于390 nm时, NS-CDs原液荧光发射峰值随激发波长增大而逐渐增大, 且在390 nm时, 荧光强度最强; 大于390 nm时, 随激发波长增大而逐渐减弱。 同时发现随激发波长增加, 发射峰逐渐红移。 当NS-CDs溶液逐渐稀释时, 其最佳激发峰也由390 nm蓝移至360 nm; 当pH值＜11.0时, NS-CDs的荧光强度变化很小, 在pH值为7.0时荧光峰最强; 在pH＞12.0时, 荧光强度急剧下降, 故选用PBS缓冲溶液(pH 7)进行金属离子检测实验。 在16种金属离子中只有Hg2+对NS-CDs荧光强度具有极其显著的影响, 使碳点荧光完全猝灭, 基于NS-CDs对Hg2+具有高选择性及Hg2+对NS-CDs强荧光猝灭作用, 建立了其对Hg2+的荧光化学识别方法。 该识别方法的线性方程为y=5.559 02x-13.860 39, 其线性范围为1×10-3~1×10-9 mol·L-1, R2为0.9947, 检出限为7.11×10-3 nmol·L-1, 相对标准偏差小于2.5%, 对实际样品检测精度和回收率高, 可用于实际水样中Hg2+的检测, 在生物和环境分析领域具有良好的应用前景。

以钨磷(硅)酸和磺胺为原料在水相中合成了2个Keggin结构杂多酸电荷转移配合物(C6H9N2O2S)3PW12O40·6H2O (SPW12)和(C6H9N2O2S)4SiW12O40·5H2O(SSiW12)。 经元素分析、 红外光谱、 核磁共振氢谱、 热重表征， 确定了标题配合物的结构组成。 X射线粉末衍射表明， 标题配合物具有新的物相结构， 为未见文献报道的杂多化合物； 紫外光谱说明， 配合物中磺胺阳离子与杂多阴离子之间存在电荷转移作用； 热重-差示扫描量热分析结果显示2个标题配合物失重均分4步进行， 分别在272.8 ℃和330.4 ℃开始分解。 抗菌实验表明， 标题配合物均具有优良的抗菌活性， 其中SPW12对大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达73.28%和99.36%。