银溶胶中电荷转移诱导的表面增强拉曼光谱研究.pdfVIP

第25卷，第3期 光 谱 实 验 室 Vo1．2 5，NO．3 2 0 0 8年 5月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory May ，2 0 0 8 银溶胶中电荷转移诱导的 表面增强拉曼光谱研究① 闫月荣 王保安 郑军伟②“ (焦作师范高等专科学校理化生系教师 河南省焦作市山阳路998号 454000) n(苏州大学化学化工学院 江苏省苏州市 215123) 摘 要 在银溶胶中加入具有双官能团的对氨基苯甲酸分子，银纳米粒子可以通过耦联分子PABA 的作用相连，在两个或几个银纳米粒子间形成亚纳米级的间隙，处于间隙中的耦联分子的拉曼信号被极大 的增强，尤其是b 振动模式得到了极大增强，这可能是由于银纳米粒子间耦联分子的隧道电荷转移现象引 起的。 关键词 对氨基苯甲酸，银纳米粒子，表面增强拉曼光谱，电荷转移。 中图分类号：0657．37 文献标识码：A 文章编号：1004—8138(2008)03—0487—04 1 前言 金属纳米粒子特异的光学性质近年来始终受到人们高度重视，尤其是金、银等纳米粒子，因粒 子内部自由电子在一定频率的外界电磁场作用下规则运动而产生的表面等离子体共振，使得粒子 周围电磁场极大增强。基于这一现象，许多新的光谱技术应运而生，其中以表面增强拉曼光谱 (SERS)最为引人关注，最近为人们所认识的银纳米粒子溶胶中“热粒子”上异常的拉曼散射增 强n ]，不仅将表面增强拉曼光谱研究推进到单分子光谱研究水平，也对现有的表面增强拉曼散射 机理的理论研究提出了新的挑战。现在，虽然准确的SERS机理还在研究中，但是检测吸附于金属 表面的分子的详细SERS信息却非常有用[3 ]。许多吸附于贵金属表面的含羧基的分子都用SERS 技术研究过，我们将要研究的对氨基苯甲酸(PABA)许多人也曾研究过。在Suh等之前，工厂里也 是利用金属表面来处理PABA，但是首次对PABA的SERS进行详细研究的仍是Suh小组 ]f也们 在研究中所选用的激发光为514．5rim，这个波长与金银等金属纳米粒子的表面等离子体的吸收波 长非常接近，当这种光激发金银纳米粒子时，金属表面易发生表面等离子体共振，使金属表面的电 磁场得到极大的增强，使得电磁场增强占主导地位。我们的实验中选用的激发光的波长为 1064nm，远离金银粒子的表面等离子体的吸收波长，这种激发光对金属表面的电磁场增强贡献没 有514．5rim激发光的大。这种激发光对研究粒子间的电荷转移对SERS增强是很有用的。 2 实验部分 2．1 试剂和仪器 实验所用试剂均为市售分析纯，所有溶液坶用三次水或无水乙醇配制。 ①国家自然科学基金与河南省科技}T(o723oo42o23o)资助 ②联系人，手机：(OE—mail：yanyuerongh@163、eom 作者简介：郑军伟(1964一)，男，江苏省常州市人，博导，教授，研究方向：光谱电化学。 收稿日期：2007—12—05}接受日期：2007—12—25 维普资讯 光谱实验室 第 25 紫外可见光谱用 TU一1810型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)测定。拉曼光 谱的测量采用FT—Raman960型光谱仪 (美国Nicolet公司)，使用液氮冷却的Ge检测器，以Nd： YVOt产生的 1064nm激光为激发光源 ，实验所用功率为 100mW，光谱分辨率为 4cm～。溶胶纳米 粒子及其与PABA的复合体由日立H一600型透射电子显微镜(日本 日立公司)检测。 2．2 实验方法 将一定量AgzO加入到 300mL水中，加热条件下，用 iol325Pa的氢气还原。溶液先变为淡绿 色，茶色，最终呈较深的黄绿色。在此溶胶中加入适量对氨基苯甲酸水溶液即