针尖增强拉曼光谱——应用于表面科学和电化学研究的纳米光谱技术

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• 英文论文题名：Tip-enhanced Raman spectroscopy:A nanospectroscopy for surface sciences and electrochemistry
• 论文作者：钟锦辉 ; 黄声超 ; 曾智聪 ; 王翔 ; 任斌
• 英文论文作者：Jin-Hui Zhong ; Sheng-Chao Huang ; Zhi-Cong Zeng ; Xiang Wang ; Bin Ren ; Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials ; State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces ; College of Chemistry and Chemical Engineering ; Xiamen University
• 年：2016
• 作者机构：厦门大学化学化工学院能源材料化学协同创新中心固体表面物理化学国家重点实验室;
• 论文关键词：针尖增强拉曼光谱 ; 表界面 ; 电化学 ; 催化
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十五分会：纳米表征与测量
• 语种：中文
• 分类号：TB383.1;O657.37
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十五分会 ; 纳米表征与测量
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：160k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

针尖增强拉曼光谱(TERS)技术具备单分子检测灵敏度和高达几个纳米的空间分辨率,可以从纳米尺度和分子水平研究双金属表面结构、性质,电化学界面分子结构变化和光电催化反应等。在Au(111)表面沉积单层Pd岛可以构筑结构明确的双金属表面,以异腈苯作为表面电子性质和催化特性的探针,利用TERS成像空间分辨表征表面不同位点,阐释双金属边缘位特殊的物理化学性质。通过设计特殊光谱电解池,发展了电化学TERS方法(EC-TERS)~([1]),从而可以结合电化学灵活调控基底和针尖的电子能级。监测到Au(111)表面单层分子随电位变化导致分子质子化,表明EC-TERS灵敏反映电化学表界面分子结构变化。利用针尖与基底强耦合的表面等离激元共振(SPR)效应,可以从纳米尺度原位表征SPR催化反应,结合电极电位调节,研究SPR和电位的协同效应。这些结果表面TERS可以灵敏表征表界面分子结构性质,研究局域结构信息和反应过程,推动表界面科学发展。
Tip-enhanced Raman spectroscopy provides not only a high detection sensitivity but also an ultrahigh spatial resolution. We demonstrated that TERS can chemically and spatially resolve the site-specific electronic and catalytic properties of bimetallic surface at 3 nm resolution. The newly developed electrochemical TERS(EC-TERS) enables us to control the electron state of the substrate. We have been able to obtain TER spectra of reasonably good signal to noise ratio for surface adsorbed molecules under electrochemical potential control and to monitor the nanoscale reaction driven by the synergistic plasmonic and electrocatalytic effect.

引文

[1]Zeng,Z.C.;Huang,S.C.;Wu,D.Y.;et al.J.Am.Chem.Soc.2015,137:11928.