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表面增强拉曼光谱(SERS)技术是当今最灵敏的现场研究表面吸附和界面反应的现场谱学技术之一,SERS技术的灵敏度不断提高以及应用范围不断扩大,大大加速了从分子水平研究电化学体系的进程,把谱学方法与常规电化学方法相结合的谱学电化学(Spectroelectrochemistry)已成为在分子水平上现场表征和研究电化学体系的新技术,它在研究电极表面吸附分子物种的取向和键接,鉴定参与电化学过程的分子物种等方面都有突出优势和引人注目的成果。 SERS不但可鉴定吸附分子,还可通过分析研究体系的SERS光谱与电化学参数的关系对电化学吸附现象作较深入的描述。研究结果表明被研究分子的行为随电位、电解质的组成与浓度等因素有关。并且可较好的说明吸附物种的不同取向结构(平躺、垂直或采用桥式结构)作用于表面。本文选用了在分子构型上有代表性的三种氮杂苯甲酸分子,在电化学体系中分别研究了它们在粗糙银电极表面的吸附方式随电极电位变化的表面增强拉曼光谱。研究表明,三种分子在银表面的SERS效应并不相同。而且,在相同电位下,不同构型分子在银表面的吸附方式并不相同;而对于同种分子,随电极电位的改变其吸附方式也会发生不同程度的变化。根据以上现象分析了上述分子中苯环上不同取代基团的综合电子效应对分子在银表面的SERS效应和吸附构型的影响。 拉曼光谱以光子为探针,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。本文以对羟基苯甲酸作为吸附分子,利用高灵敏度的紫外拉曼光谱检测到金电极表面可见和近红外激发下无法获得的高质量的表面拉曼信息。研究发现,紫外激发下对羟基苯甲酸在金电极上的表面拉曼光谱对电极电位有强烈的依赖性;随电极电位的负移,表面拉曼谱峰发生了显著的变化,并且各个谱峰变化的趋势并不相同。分析表明,此现象主要是对羟基苯甲酸在紫外区的共振效应及其与金原子间的电荷转移效应共同引起的。本文对此作了分析与解释。 电化学体系中SERS效应会受到一定限制,有大量的研究都集中于如何通过修饰电极最大限度的提高电极表面的SERS增强效应。本文采用银纳米胶体粒子