N-甲基咪唑与2,2#39;-联吡啶在铜表面共吸附的SERS研究.pdfVIP

第28卷，第12期 光谱学与光谱分析 0 and 20 8年12月 SpectroscopySpectralAnalysis December，2008 N一甲基咪唑与2，2’一联吡啶在铜表面共吸附的SERS研究 韦萍洁，袁亚仙，顾仁敖，姚建林。 苏州大学化学化工学院，江苏苏州215123 吡啶(2，2Lbipy)在铜电极表面的吸附行为以及两者的共吸附行为。结果表明在非水体系中，NMIM可在很 宽的电位区间内稳定地吸附在金属表面，而2，2’。bipy在一个相对较窄的电位区间内能稳定地吸附在金属表 面。当两者共存时存在竞争吸附和共吸附行为，较负的电位下主要以NMIM吸附为主，在略偏负的电位区 间内以2，2’-bipy吸附为主，而正电位区间两者在金属表面共吸附，NMIM倾斜吸附在金属表面，而2，2，- bipy以顺式结构垂直吸附在金属表面。 关键词铜；NMlM；2，2-bipy；表面增强拉曼光谱；共吸附 中图分类号：0561．3文献标识码：A 引 言 1实验部分 N-甲基咪唑及其他咪唑类化合物具有缓蚀作用[1]，与铜 拉曼测试是在法国LabRamHR800型共聚焦显微拉曼 所形成的配合物目前多应用于生物学、医学等研究领域[2]， 光谱仪，电化学测试在CHl660电化学工作站上完成。 也可作为催化剂[3』。以往的研究主要集中在水体系中，而现 本实验所用试剂，N-甲基咪唑，2，2’。联吡啶，高氯酸 代工业中大量使用非水溶剂作为介质，研究非水体系中 锂，氯化钾，乙腈，乙醇，乙醚等均为分析纯，乙腈预先经过 NMIM在铜上的吸附过程有助于更高效更全面地发挥其缓标准程序除水。 蚀效能。此外非水体系中溶剂和电解质等直接和电极接触的 1．2现场光谱电化学测试 物种有可能影响溶液中主要物种的表面行为，特别是部分有 带石英窗口的光谱电化学池由Teflon制成，采用三电极 机溶剂或无机离子可能影响表面配位或成膜过程，所以有必 体系，工作电极为0．1crfl2的铜盘电极，测量前经机械抛光 mol·dml 要研究其与NMIM共存时在金属电极表面的吸附与配位过和清洗，然后在0．1 KCl水溶液中采用多次双电 程，有助于详细分析非水体系中NMIM与溶剂或有机配体位阶跃法粗糙以获得SERS活性，最后经氮气干燥。铂环电 共存时的表面过程，更深入了解NMIM的表面配位化学机极作为对电极，自制固态Ag／AgCl电极作为参比电极，所有 理及其对金属缓蚀作用机理。 测量均在室温无水环境下进行。 近年来作为具有极高表面灵敏度的表面增强拉曼光谱技 enhancedRarnan 术(sudace spectroscopy，SERS)在电极表面 2结果与讨论 吸附、配位过程等研究中已得到广泛应用，特别是电化学现 场SERS光谱以其极高的表面检测灵敏度的优势，从分子水2．1 N-甲基咪唑在铜电极表面作用的现场SERS研究 平上提供了有机分子、有关特定有机配体在贵金属和过渡金 由于非水体系中溶剂信号的影响以及sERS增强因子较 属电极表面的吸附以及配位过程的详细信息[4。“。本文选择 低的特点导致其SERS研究较水体系困难得多。目前的研究 2，2’。bipy作为第二配体，采用电化学现场表面增强拉曼光 中采用共聚焦显微拉曼光谱仪，只有电极(聚焦处)表面附近 谱研究了非水体系中NMIM以及2，2’-bipy分别在铜电极表极少溶剂的拉曼信号可被检测到，因此可极大地减小溶剂分 面的吸附行为，并研究2，2，-bipy与NMIM在铜电极表面的子信号的影响。图1是含N删的乙腈溶液在粗糙铜电极 共吸附行为。