【摘 要】
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表面增强拉曼光谱(SERS)是一种根据化学键的振动和结构变化,从而确定、检测物质种类的表面分析方法。通过合适的拉曼探针分子吸附在金属纳米颗粒上,利用纳米颗粒表面产生的电磁
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表面增强拉曼光谱(SERS)是一种根据化学键的振动和结构变化,从而确定、检测物质种类的表面分析方法。通过合适的拉曼探针分子吸附在金属纳米颗粒上,利用纳米颗粒表面产生的电磁效应,使SERS信号得到放大,得到准确的光谱信息。表面增强拉曼光谱能够对物质进行鉴别、分析、定量检测,并具有灵敏度高、操作简便、无损分析等特点,进而广泛应用于化学分析检测中。SERS技术对于离子的检测在各个领域中都有广泛研究,人们为了能够建立一种更简单便捷的检测离子的分析方法,于是对各种分析方法进行了研究,其中表面增强拉曼光谱因其具有灵敏度高的特点,已被广泛应用于离子的定量检测与表面等离激元催化反应的监测中。本论文以表面增强拉曼光谱的原理为基础,将实验与理论相结合,主要研究了离子对表面等离激元催化反应的影响及SERS的分析检测。(1)基于等离激元催化反应,主要针对向4,4’-二硝基二苯二硫醚(NPDS)加入亚铁离子生成4,4’-二巯基偶氮苯(DMAB)的SERS研究。发现了NPDS一种新的增强现象,即在含有亚铁离子的弱酸溶液中,NPDS的SERS光谱会出现DMAB的增强拉曼特征峰。并结合等离子光催化的理论研究,构建了在亚铁离子作用下金纳米颗粒表面的等离激元催化反应机理。基于该方法的原理,建立了一种基于表面等离激元光催化反应在SERS试纸上对亚铁离子快速检测的方法,并验证了这种实验方法在实际样品中检测亚铁离子的可行性。(2)基于表面增强拉曼技术、等离子体光催化原理,研究了亚硝酸根离子对邻巯基苯胺(OATP)的SERS光谱的影响作用。实验结果表明在含有亚硝酸根离子的酸性溶液中,OATP的SERS谱图在1323 cm-1处产生拉曼谱峰,结合理论与有机化学等研究领域,确定光谱变化的实质是OATP发生环化反应生成1,2,3-苯并噻二唑(BTA)的影响。进一步研究该反应的反应机理,并通过研究环境因素、样品体积、反应时间等反应条件对OATP向BTA转化的影响作用,建立了一种基于等离激元催化反应的SERS技术对亚硝酸盐的分析检测方法。
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