苯衍生物分子在银纳米颗粒表面吸附行为的实验与密度泛函理论研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯UDC密级⋯⋯⋯⋯⋯编号⋯⋯⋯⋯⋯．十I初大学CE]NTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目：摹衍生物分予在银纳杰题整表鱼吸⋯．附箍煎鲍实验与蜜鏖潼画理硷研窕⋯学科、专业：⋯⋯⋯⋯⋯⋯拖堡学⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一研究生姓名：⋯⋯⋯⋯⋯⋯陈⋯趋⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一导师姓名及专业技术职务⋯⋯⋯⋯⋯易有趣⋯一多爨⋯⋯⋯⋯⋯⋯原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单

2、位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：酶拖日期：j业年』月上曰学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：雄导师签日期：塑!圣年』月上Et

3、生直太堂亟±堂僮论室摘噩摘要SERS

4、作为一种分子检测手段，因其具有高灵敏度、高荧光淬灭优点，而成为研究分子表面特性和分子与基底表面相互作用的有力工具。Ag胶体有许多优越特性，这使得以Ag纳米颗粒作为活性基底的SERS技术得到广泛应用。分子在SERS基底表面的吸附行为主要受基底表面特性和分子自身表面构型这两个因素影响。本文主要针对分子自身表面构型这个因素进行讨论。SERS技术与DFT相结合对推测和解释吸附分子与基底间的相互作用起着非常重要作用。所以，本文选用了一系列具有代表性分子，对它们在银纳米颗粒表面的吸附行为从理论与实验两方面展开研究。其研究结果如下：1．通过实验获得了PHBA，MHBA

5、和OHBA粉末的NRS谱及其在银溶胶中的SERS谱。同时，利用DFT研究它们的稳定结构，拉曼谱及其吸附在银纳米颗粒表面的SERS谱，并通过GaussView软件对这些分子的振动模式进行指认。将理论结果与实验值比较得出，该组同分异构体分子在银纳米颗粒表面的吸附方式各不相同。PH]3A分子通过羧基垂直地吸附，MHBA分子通过羧基和羟基垂直或接近垂直地吸附，而OHBA分子则通过羧基倾斜地吸附。2．研究了4-Mpy和2-Mpy粉末的NRS谱及其在银基底上的近红外SERS谱。采用DFT研究4．Mpy和2-Mpy分子的几何构型，拉曼谱以及其吸附在银纳米颗粒上的SER

6、S谱，然后利用GaussView软件对其振动光谱进行归属。结合实验和理论计算研究这两种同分异构体在银纳米颗粒表面的吸附行为。4-Mpy分子是通过S原子吸附在银纳米颗粒表面的，并且吡啶环与吸附基底垂直或接近垂直；2-Mpy分子虽然也是通过S原子吸附，但其吡啶环却不再与基底表面垂直，而是以倾斜的方式吸附。关键词：Ag纳米颗粒，SERS，DFT，吸附行为虫直态堂亟±堂焦论塞．△旦墨I基△￡IABSTRACTSERSasamoleculardetectionmethods，withadvantagesofhighsensitivity,highfluoresce

7、ncequenching，becomesapowerfultoolforresearchmolecularsurfacepropertiesandmolecularinteractionwiththesubstratesurface．Agcolloidhasmanyexcellentfeatures．Therefore，theSERStechnologywiththesilvernanoparticlesastheSERS—activesubstratehasbeenwideappliedinmanyfields．Theadsorptionbehavio

8、rofthemoleculeintheSERSsubstrateiSmainlyaffectedbythesetwofactors，whicharethesubstratesurfacepropertiesandmolecularsurfaceconfiguration．Inthispaper,wewilldiscussthesurfaceconfigurationofthemoleculeitselfeffectontheadsorptionbehaviorofthemolecule．CombinationofSERSandDFTplaysaveryi

9、mportantroleinspeculationandinterpretati