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总体概况
拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱,但机理不同,红外光谱是分子对红外光的特征吸收,而拉曼光谱则是分子对光的散射。由于拉曼散射光的频率位移对应于分子的能级跃迁,因此拉曼光谱技术成为人们研究分子结构新的手段之一。拉曼光谱技术以其信息丰富、制样简单、水的干扰小等独特的优点,被广泛应用于生物分子、高聚物、半导体、陶瓷、药物、违禁毒品、爆炸物以及化学化工产品的分析中。对于表面增强拉曼散射的机理,人们提出了不同的理论模型,主要分为2大类:电磁增强和化学增强。电磁增强模型认为SERS的发生起源于金属表面局域电场的增强,而化学增强模型则认为SERS与分子极化率的改变有关。目前还没有一个完善的理论可以解释所有SERS实验特征,但大多数的研究者都认为这两种因素可能同时起作用,它们对SERS产生的相对贡献随体系的不同而不同。
详细介绍
表面增强拉曼散射技术与电化学方法相结合,不仅可用于研究缓蚀剂对金属的缓蚀性能,还能揭示缓蚀剂分子在金属表面的吸附模式、与金属的结合状态以及对金属的缓蚀机理。通过表面增强拉曼技术可以确定缓蚀剂分子在基体表面的吸附取向,大多数吸附分子取向的研究是以表面选择性规则为基础的。表面选择性规则建立在电磁增强模型的基础上,认为垂直于基体表面的振动谱带能得到很大的增强,而平行于基体表面的振动谱带增强较小[20].顾伟等[21]利用表面增强拉曼光谱技术研究了咪唑在镍电极表面的吸附机理和吸附方式,结果表明,在镍电极表面,咪唑起到了较好的缓蚀效果;在研究电位区间内所得的SERS谱图中,面内振动峰占据了主导地位,咪唑是以垂直略带倾斜的方式吸附在镍电极表面的。郑建周[22]等利用表面增强拉曼光谱技术研究了粗糙铂电极表面硫脲的吸附行为,结果表明:硫脲很可能是以整个平面倾斜地吸附在电极表面上,随着电位的负移,属于面外振动的610cm-1峰和1380cm-1峰(NH2面外振动)相对强度减小,而面内振动的341cm-1,705cm-1和1095 cm-1处的峰相对强度增强,说明在电位负移时,面内振动的垂直分量增大,面外振动的垂直分量减小。由此推断硫脲分子是以硫端吸附在电极表面,随着电位变负渐渐由斜躺转为直立。