对溴硝基苯表面增强拉曼光谱及光电化学研究

【作者】 刘佳； 于欢欢； 周剑章； 吴德印； 田中群；

【机构】 厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室；

【摘要】 表面等离激元共振（SPR）指光照下贵金属纳米粒子表面自由电子的自由振荡^[1]。当可见光激发贵金属纳米结构电极表面时可产生SPR效应,这不仅会影响吸附分子的光电化学反应路径,而且会改变反应的选择性^[2]。电化学表面增强拉曼光谱（EC-SERS）可以得到表面物种的指纹信息,诱导反应的同时可监测反应,探究电化学界面光电反应机理。本工作以对溴硝基苯与银纳米粒子组装电极为研究体系,构筑了SPR光电反应界面,探究其反应的选择性。图1a显示随着扫速增加,反应依然具有可逆性。在低扫速下氧化还原电子转移数为1,说明该反应在-0.7 V到-1.3 V区间内发生了单电子转移的可逆反应。图1b为原位EC-SERS谱图。其中1326 cm^-1谱峰归属为对溴硝基苯的硝基对称伸缩振动模。此时对溴硝基苯还原生成对溴硝基苯负离子自由基。较负电位下产生的SERS峰821、1496和1592 cm^-1指认为极表面负离子自由基的谱峰。图1c为在银纳米粒子组装银膜电极上光照下循环伏安图,图1d为不同电压下的光电流变化。随着光功率增加,氧化电流和还原电流同时下降;随着电位负移,光电流也逐渐增大。证明在还原反应中光照会显著影响负离子自由基反应路径。更多还原