利用表面增强拉曼散射技术研究等离子体界面处的振动溶剂致色现象

《The Journal of Physical Chemistry C》:Vibrational Solvatochromism at Plasmonic Interfaces Probed by Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月16日 来源:The Journal of Physical Chemistry C 3.4

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   打开图像查看器 摘要 利用表面增强拉曼散射技术,研究

  

利用表面增强拉曼散射技术,研究了在不同溶剂环境中吸附在金纳米粒子上的4-巯基苯甲腈(4-MBN)的氰基伸缩振动模式的振动溶致变色现象。通过对空气以及九种具有不同介电特性的溶剂中的纳米粒子进行多点映射测量,获得了相应的光谱数据。研究结果表明,氰基振动频率在不同溶剂中的最大偏移量约为10.0厘米–1,且这种偏移行为遵循两种不同的机制。在非质子溶剂中,频率的红移现象与修正后的昂萨格反应场模型相符。这一纯静电模型结合SERS表面选择规则表明,在DMF和DMSO中4-MBN分子呈现更垂直的取向(相对于表面法线的倾斜角度约为30°),而在丙酮中的倾斜角度则显著增大(约为60°)。这种取向差异源于溶剂极性的不同,进而影响了氰基端基的溶剂化能力。在质子溶剂中,溶致色变的蓝移现象主要是由氢键作用引发的交换-排斥效应所导致的。在乙腈这种非质子溶剂中,分子间类似氢键的相互作用部分抵消了电场引起的红移,因此净偏移量仅为约0.5厘米–1。DMF-水混合溶剂实验表明,氰基频率随溶剂系统的氢键形成能力呈准线性变化,这进一步证实了振动溶致变色现象可以作为一种高度敏感的空间探针,用于量化氢供体强度。

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