几种基于半导体涉及电荷转移的SERS及其增强机制解读

几种基于半导体涉及电荷转移的SERS及其增强机制

基于半导体的表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)研究具有重要的理论和实际意义。这一研究不仅解决了活性

基底匮乏的限制,发展了新颖的SERS活性基底;而且也拓宽了拉曼光谱的应用性,即作为一种SERS技术研究半导体材料表面的吸附行为。本文开展了几种基于半导体的SERS及其增强机制的研究,并取得了一些创新性成果。主要研究内容及

成果如下:1、采用层层自组装的方法构筑了Au/ZnO/PATP组装体,研究组装体中ZnO对电荷转移诱导表面增强拉曼散射的贡献。电荷转移机制既涉及Au纳米粒

子到PATP分子的直接电荷转移,也涉及ZnO参与的间接电荷转移。2、成功地在TiO_2纳米粒子上观测到了SERS现象,并首次提出TiO_2-to-molecule电荷转

移的增强机制。并且在此研究基础上,进行了以下的后续研究(3、4和5)。3、

利用SERS光谱研究了4-MBA分子在TiO_2表面上的吸附行为。重点考察不同

pH值下4-MBA分子在TiO_2纳米粒子上的键合方式、饱和吸附量以及吸附稳定

性等问题。4、为进一步提高TiO_2作为SERS基底的增强效应并进一步证实电

荷转移机制的正确性和广泛性,进行了Zn掺杂TiO_2纳米粒子作为SERS基底的研究,取得了较好的结果。结果显示,适当量的Zn掺杂能够显著地改善TiO_2纳米粒子的SERS性能(活性和适用性)。5、将新型的TiO_2半导体SERS基底与传统的Ag相结合,制备不同量Ag沉积的Ag-TiO_2纳米复合体并尝试将其作为SERS活性基底。在纳米复合体系中,我们建议了Ag和TiO_2协同贡献的电荷转

移诱导的SERS增强机制。

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【关键词相关文档搜索】：物理化学; SERS; 半导体; 电荷转移; 增强机制【作者相关信息搜索】：吉林大学;物理化学;赵冰;杨立滨;