纳米金溶液中的红外表面增强

【摘要】金属纳米岛状膜受红外辐射激发的表面等离子共振与吸附物种振动的耦合使其红外吸收比光亮基底的红外吸收上强1-2个数量级,这种现象被称为表面增强红外吸收效应(SEIRA).表面增强红外光谱(SEIRAS)灵敏度较高,是固气,固液和固真空表界面研究的重要工具。传统电化学研究方法难以直接地检测电极和溶液界面上各种反应过程、物质浓度及形貌变化的实时信息,并且很难对各种电化学现象和反应机理进行更为深入的研究。而将电化学与红外技术联用形成的电化学表面增强红外光谱(EC-SEIRAS)能够提供具体的分子结构方面的信息从而方便学者对于反应机理及物态等方面的研究。表面红外增强光谱技术存在着低波数无法测量的不足,但是其光谱信号电位可逆性好、受电极种类的影响小,对生物小分子灵敏等特殊优点。近年来,关于表面增强红外的研究方法大多都是基于衰减全反射模式(ATR),虽然也有一些文献报道了外反射,但所有这些使用的电极均是在表面上沉积粗糙的金属或合金薄膜。本文首次利用现场红外光谱电化学技术在纳米金水相中进行关于红外表面增强现象的研究。可在不同荷电性的纳米金溶液中通过红外反射吸收光谱观察到红外吸收增强现象。这一方法的最大优点是：不需要制备特殊的ATR反射装置和特殊的工作电极,仅在溶液中同时加入纳米金溶胶,即可实现表面红外增强。主要工作内容概括如下：1.基于纳米金具有良好吸附性能和很好的生物相容性,制备了不同粒径大小、不同浓度、不同荷电性的纳米金,并对其进行表征、处理,将其作为多巴胺、抗坏血酸等电子转移的反应环境。2.带正电性的多巴胺和钴-邻菲罗啉配合物在荷负电的纳米金溶液中进行现场红外光谱电化学研究,结果表明在金溶胶中,其电化学循环伏安信号与水溶液中无异,但红外光谱显示出明显的红外吸收增强现象。但带负电荷的抗坏血酸和电中性物质对苯醌在负电荷的纳米金溶液中,却没有观察到红外吸收增强信号。3.带负电荷的抗坏血酸在荷正电的纳米金溶液中进行现场红外电化学实验,观察到红外吸收增强现象。但带正电荷的多巴胺和电中性的对苯醌在正电荷的纳米金水相中没有红外表面增强现象。根据现场红外3D谱图以及倒数循环伏吸法来研究红外信号增强程度,可以发现这种红外吸收增强现象,是由于静电的相互作用力导致,即正、负电性的纳米金颗粒与带有相反电荷的物质发生吸附。
【作者】凌婧；
【导师】金葆康；
【作者基本信息】安徽大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】现场红外光谱电化学；倒数循环伏吸法；表面红外增强；纳米金；

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