表面增强拉曼散射的温度效应及紫外拉曼光谱研究

摘要

表面增强拉曼散射(SERS)技术是当今最灵敏的研究表面吸附和界面反应的现场谱学技术之一.众所周知,它受诸多因素的影响,温度的影响是其中很重要的一个方面.该文通过探讨不同的分子-银胶混合体系加热到不同温度再重新冷却至室温后的SERS的变化,其中检测分子主要是苯甲酸的羧基和氨基在不同位置的取代物,发现加热处理对SERS的影响是多种多样的.对PHBA-银胶混合液的加热处理将引起分子在银颗粒表面吸附态的变化,加热也将引起银胶中PABA分子构形的变化同时造成吸附态的改变,但也存在加热处理对SERS影响不大的类型,例如对MHBA或OABA和银胶混合液的加热处理不会引起SERS显著的变化.但总的说来,将银胶-分子体系加热到一定温度再重新冷却到室温往往会导致SERS整体强度的提高.该文分析了这种现象产生的可能的原因,并由此设想在一定的体系中可以通过简单的加热处理来进一步提高SERS的强度.拉曼光谱以光子作为探针,是研究表面物理、化学结构和性质的理想工具.紫外拉曼光谱更是以其灵敏度高、能够避开荧光干扰以及产生共振拉曼效应等优势引起了人们的普遍重视.该文围绕325nm激发的紫外拉曼主要开展了以下的研究工作:利用高灵敏度的紫外拉曼光谱对较多种类的苯的衍生物和类似物进行了研究,结果表明紫外拉曼的确具有很高的灵敏度,能检测到相同条件下在可见和近红外激发下无法获得的高质量的拉曼信息;将上述物质的水溶液分别加入到银胶中测其SERS光谱,结果发现银胶中的这些样品在325 nm激发下都观察不到任何增强效应,该文将这种现象叫做表面非增强拉曼散射(SUERS),并认为紫外区的SUERS是因为在325nm激发下既无等离子体共振引起的电磁增强也无光驱电荷转移为中心的化学增强.因为在紫外区,银的介电常数不再满足表面等离子体共振的条件.同时,该文实验中使用的325 nm的紫外光可能不能引起银胶-分子间的电荷转移.因此,在可见和近红外激发下表现出优越SERS效应的银胶在325nm紫外光激发下表现为表面非增强.

目录

文摘

英文文摘

综述部分

第一章紫外拉曼光谱

1.1拉曼光谱

1.2紫外拉曼的优势

1.3紫外拉曼的应用

参考文献

第二章表面增强拉曼散射及其温度效应

2.1表面增强拉曼散射光谱

2.2表面增强拉曼散射的温度效应

参考文献

实验研究部分

第一章银胶中苯甲酸羟基取代物SERS的温度效应

1.1引言

1.2实验部分

1.3结果与讨论

1.4结论

参考文献

第二章银胶中苯甲酸氨基取代物SERS的温度效应

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4结论

参考文献

第三章对羟基苯甲酸水溶液及表面非增强紫外拉曼光谱研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4结论

参考文献

第四章苯甲酸及其硝基取代物水溶液及表面非增强紫外拉曼光谱研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4结论

参考文献

第五章苯的其他取代物及类似物水溶液的紫外拉曼光谱研究

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.4结论

参考文献

攻读硕士期间论文发表情况

致谢