胞嘧啶吸附于粗糙银与金电极上的表面增强拉曼光谱.pdfVIP

第十三届全国光散射学术会议一 上海-2005 胞嚓陡吸附于粗糙银和金电极上的表面增强拉曼光谱’ 吴元菲，李剑锋，吴德印，任斌，田中群 (厦门大学化学化工学学院，固体表面物理化学国家重点实验室，厦门，361005) 光谱学技术 (如IR,Roman,SFG等)应用于研究固/液电极界面的原位表征，使人们在分子 乃至原子水平上深入认识电化学表面吸附及其反应过程。与IR,SFG等振动光谱学方法相比，表面 增强拉曼光谱 (SERS)在低频区具有较高的检测灵敏度并且对激发光源的要求相对较低，利用表 面探针分子方法，通过检测电极表面吸附分子的拉曼信号，SERS光谱已成为目前进行研究电化学 界面的重要手段之一。胞啼咤是具有遗传功能的生物分子DNA的碱基之一，研究它在电极表面的 吸附有助于理解复杂生物界面的化学过程。在银电极表面已有SERS研究报道，而在金电极表面仅 有表面增强红外光谱报道。通过对银电极表面SERS谱分析，前人认为有两种吸附取向:平躺和直 立:而Ataka和Osawa基于红外光谱提出胞啼陡在金电极表面存在物理吸附和化学吸附两种状态， 且均以胞啼睫的N3位与表面成键。本文将采用电化学方法制备具有SERS活性的粗糙银和金电极， 并用于原位SERS谱方法研究不同电位下胞啼呢的电化学吸附探讨电极电位对胞嚓健吸附的影响。 . 叫 a}1,m} 一‘ 日孙CP- 丈 又一一人八一~尸《理 犯 州 犯 火一一从一~一人~ 八797 咧 、 J}-一一一分~、、一么产\ 、_少 翩 洲 ! 州 一0旧V -0.4V 州 0V 21， 《幻 日刀 压幻 7以刀 12泊 ，喇刀 t已刀 1800 2I}4010’面6M咖 I，O面W=:劫I1，400.1，8M.a,-Iaso Rarrlarlshift/cni 印口mshift/an Fir,]Potential-dependentSERspectraofcytosineadsorbedonroughenedAg(A)andAu(B)electrodes In10mMcytosine+10mMTBS+15mMNaCl.Theexcitationwavelengthis632.8nm. 采用电化学氧化还原方法，先对经超声清洗的银和金电极进行电化学清洗，然后进行约20次的 氧化还原循环，得到伏安曲线稳定的粗糙表面。在电位处于下限时取出电极即可得到一暗绿色的具 有SERS活性的粗糙金电极表面。Fig.1为在一1.0V-0V的电位区间的粗糙银和金电极表面上的胞咄 咤吸附的拉曼光谱。通过分析该SERS谱，结果表明在所研究的电位区间，胞嚼睫吸附在粗糙银和金 电极表面均通过N3位垂直吸附。由于环呼吸振动模的强度在负电位区间出现极大值，与其它振动模 强度变化相比较，我们认为电磁场增强机理和电荷转毯机理均使该谱峰的拉曼信号增强。在偏正电 位的SERS谱低频区在银和金电极上分别观测到一宽的谱带，其中心分别为235cm(银)和250cm 金〔)。这进一步证明了胞喃吮以N3位垂直吸附于金电极表面。随电位负移胞啼淀的环呼吸振动的 频率红移，这表明胞嗜咤与银和金电极表面的成键作用减弱。 一基金项目:国家自然科学基金资助项目(NN