金属纳米间隙中的SERS和表面等离子体-分子耦合效应

来源 :第十七届全国分子光谱学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bbs_lijun
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  光辐射下在金属纳米结构上产生表面电子集体振荡,形成表面等离子共振。这种表面等离子共振效应强依赖于聚集纳米粒子的大小、形状和聚集方式。在纳米粒子形成的间隙位具有强的吸收和散射效率,在表面增强拉曼谱(SERS)中这些位点称为“热点”。当分子吸附在这些位点,吸附分子的SERS信号显著增强。本文报道了1,4-苯二硫酚(BDT)、对巯基苯胺(PATP)和4,4’-二巯基偶氮苯(DMAB)在银纳米间隙位的拉曼光谱。研究结果表明间隙的拉曼依赖于分子的化学性质、激发光的波长和偏振性。更进一步,我们将表面等离子体看作连续态,分子的激发态作为分离态,我们初步探讨了局域表面等离子态与分子激发态的耦合作用以及这种作用对间隙吸附分子的拉曼光谱性质的影响。对于染料分子,这种耦合作用的影响变得更为重要。
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采用密度泛函方法研究了腺嘌呤分子和腺嘌呤与银离子复合物的结构和振动光谱。对于腺嘌呤分子本身,通过比较三种能量较低的3H-,7H-和9H-腺嘌呤的异构体的拉曼光谱,我们指认了各自的特征振动谱峰。考虑溶剂化后,三者能差变小,3H-和9H-腺嘌呤光谱变化不大,而7H-腺嘌呤的在1350 cm-1附近变化显著。对于腺嘌呤银离子复合物,气相下存在两种稳定异构体,两者均是通过异构化腺嘌呤与银离子作用的,而在溶
对巯基苯胺(PATP)分子吸附在金属纳米粒子表面时,能够检测到异样增强的SERS信号。最近,我们课题组采用密度泛函理论(DFT)从光驱电荷转移(PDCT)和化学成键作用(基态电荷转移GSCT)两个方面对PATP分子表面拉曼光谱的异常增强和频率位移进行了研究。我们首先研究了自由PATP分子的电子结构,模拟的预共振UV拉曼光谱表明b2模通过振动耦合效应选择性的增强。当其吸附在币族金属纳米粒子表面时,含