双氰胺在金团簇上吸附的密度泛函理论和表面增强拉曼光谱研究

邓淑芬 黄溦 张继芳 林玲 何嘉伟 卞勋涛 陈文凯 孙建军

引用本文: 邓淑芬, 黄溦, 张继芳, 林玲, 何嘉伟, 卞勋涛, 陈文凯, 孙建军. 双氰胺在金团簇上吸附的密度泛函理论和表面增强拉曼光谱研究[J]. 物理化学学报, 2015, 31(10): 1872-1879. doi: 10.3866/PKU.WHXB201509072 shu
Citation:  DENG Shu-Fen, HUANG Wei, ZHANG Ji-Fang, LIN Ling, HE Jia-Wei, BIAN Xun-Tao, CHEN Wen-Kai, SUN Jian-Jun. Density Functional Theory and Surface Enhanced Raman Spectroscopy Studies of Dicyandiamide Adsorbed on Au Clusters[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(10): 1872-1879. doi: 10.3866/PKU.WHXB201509072 shu

双氰胺在金团簇上吸附的密度泛函理论和表面增强拉曼光谱研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(J1103303, 21475023, 21275030) (J1103303, 21475023, 21275030)

    十二五&rdquo 

    国家科技支撑计划项目(2012BAD29B06)资助 (2012BAD29B06)

摘要:

双氰胺是氰胺的二聚体, 具有亚氨式和氨式两种互变异构体. 将表面增强拉曼光谱(SERS)与密度泛函理论(DFT)结合, 研究了互变异构的双氰胺分子在金表面的吸附行为. 通过理论计算获得了亚氨式和氨式双氰胺分子的能量、分子轨道和光谱信息, 以及双氰胺分子吸附在金簇表面的SERS响应. 计算结果表明两种异构化的双氰胺分子都与Au3簇形成较稳定的复合物, 并且双氰胺分子中N2原子优先吸附在金簇表面. 拉曼实验结果与计算结果较为吻合, 进一步说明具有互变异构的双氰胺分子在金基底中共存, 并通过N2原子垂直吸附到金表面, 符合SERS电磁场增强机制.

English

    1. [1]

      (1) Jürgens, B.; Irran, E.; Senker, S.; Kroll, P.; Müller, H.; Schnick, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10288. doi: 10.1021/ja0357689

      (1) Jürgens, B.; Irran, E.; Senker, S.; Kroll, P.; Müller, H.; Schnick, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10288. doi: 10.1021/ja0357689

    2. [2]

      (2) Smith, I.; Schallenberg, M. Agri. Ecosyst. Environ. 2013, 164, 23. doi: 10.1016/j.agee.2012.09.002(2) Smith, I.; Schallenberg, M. Agri. Ecosyst. Environ. 2013, 164, 23. doi: 10.1016/j.agee.2012.09.002

    3. [3]

      (3) Arbuznikov, A. V.; Sheludyakova, L. A.; Burgina, E. B. Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 239. doi: 10.1016/0009-2614(95)00538-F(3) Arbuznikov, A. V.; Sheludyakova, L. A.; Burgina, E. B. Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 239. doi: 10.1016/0009-2614(95)00538-F

    4. [4]

      (4) Sheludyakova, L. A.; Sobolev, E. V.; Arbuznikov, A. V.; Burgina, E. B.; Kozhevina, L. I. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1997, 93, 1357. doi: 10.1039/a605916c(4) Sheludyakova, L. A.; Sobolev, E. V.; Arbuznikov, A. V.; Burgina, E. B.; Kozhevina, L. I. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1997, 93, 1357. doi: 10.1039/a605916c

    5. [5]

      (5) Alía, J. M.; Edwards, H. G. M.; Navarro García, F. J. J. Mol. Struct. 2001, 597, 49. doi: 10.1016/S0022-2860(01)00579-8(5) Alía, J. M.; Edwards, H. G. M.; Navarro García, F. J. J. Mol. Struct. 2001, 597, 49. doi: 10.1016/S0022-2860(01)00579-8

    6. [6]

      (6) Lotsch, B. V.; Senker, J.; Schnick, W. Inorg. Chem. 2004, 43, 895. doi: 10.1021/ic034984f(6) Lotsch, B. V.; Senker, J.; Schnick, W. Inorg. Chem. 2004, 43, 895. doi: 10.1021/ic034984f

    7. [7]

      (7) Bailey, P. J.; Pace, S. Coord. Chem. Rev. 2001, 214, 91. doi: 10.1016/S0010-8545(00)00389-1(7) Bailey, P. J.; Pace, S. Coord. Chem. Rev. 2001, 214, 91. doi: 10.1016/S0010-8545(00)00389-1

    8. [8]

      (8) Tskhovrebov, A. G.; Bokach, N. A.; Haukka, M.; Kukushkin, V. Y. Inorg. Chem. 2009, 48, 8678. doi: 10.1021/ic900263e(8) Tskhovrebov, A. G.; Bokach, N. A.; Haukka, M.; Kukushkin, V. Y. Inorg. Chem. 2009, 48, 8678. doi: 10.1021/ic900263e

    9. [9]

      (9) Ma, X. J.; Li, Y. F.; Ye, Z. F.; Yang, L. Q.; Zhou, L. C.; Wang, L. Y. J. Hazard. Mater. 2011, 185, 1348. doi: 10.1016/j.jhazmat. 2010.10.054(9) Ma, X. J.; Li, Y. F.; Ye, Z. F.; Yang, L. Q.; Zhou, L. C.; Wang, L. Y. J. Hazard. Mater. 2011, 185, 1348. doi: 10.1016/j.jhazmat. 2010.10.054

    10. [10]

      (10) Chen, X. H.; Zhou, L. X.; Zhao, Y. G.; Pan, S. D.; Jin, M. C. Talanta. 2014, 119, 187. doi: 10.1016/j.talanta.2013.10.003(10) Chen, X. H.; Zhou, L. X.; Zhao, Y. G.; Pan, S. D.; Jin, M. C. Talanta. 2014, 119, 187. doi: 10.1016/j.talanta.2013.10.003

    11. [11]

      (11) Inoue, K.; Sakamoto, T.; Min, J. Z.; Todoroki, K.; Toyo'oka, T. Food Chem. 2014, 156, 390. doi: 10.1016/j.foodchem. 2014.01.124(11) Inoue, K.; Sakamoto, T.; Min, J. Z.; Todoroki, K.; Toyo'oka, T. Food Chem. 2014, 156, 390. doi: 10.1016/j.foodchem. 2014.01.124

    12. [12]

      (12) Lin, X.; Hasi, W. L. J.; Lou, X. T.; Han, S. Q. G. W.; Lin, D. Y.; Lu, Z. W. Anal. Methods 2015, 7, 3869. doi: 10.1039/C5AY00313J(12) Lin, X.; Hasi, W. L. J.; Lou, X. T.; Han, S. Q. G. W.; Lin, D. Y.; Lu, Z. W. Anal. Methods 2015, 7, 3869. doi: 10.1039/C5AY00313J

    13. [13]

      (13) MacMahon, S.; Begley, T. H.; Diachenko, G. W.; Stromgren, S. A. J. Chromatography A 2012, 1220, 101. doi: 10.1016/j.chroma. 2011.11.066(13) MacMahon, S.; Begley, T. H.; Diachenko, G. W.; Stromgren, S. A. J. Chromatography A 2012, 1220, 101. doi: 10.1016/j.chroma. 2011.11.066

    14. [14]

      (14) Boerio, F. J.; Hong, P. P. Materials Science and Engineering: A 1990, 126, 245. doi: 10.1016/0921-5093(90)90130-U(14) Boerio, F. J.; Hong, P. P. Materials Science and Engineering: A 1990, 126, 245. doi: 10.1016/0921-5093(90)90130-U

    15. [15]

      (15) Fleischmann, M.; Hendra, P. J.; McQuilla, A. J. Chem. Phys. Lett. 1974, 26, 163. doi: 10.1016/0009-2614(74)85388-1(15) Fleischmann, M.; Hendra, P. J.; McQuilla, A. J. Chem. Phys. Lett. 1974, 26, 163. doi: 10.1016/0009-2614(74)85388-1

    16. [16]

      (16) Albrecht, M. G.; Creighton, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5215. doi: 10.1021/ja00457a071(16) Albrecht, M. G.; Creighton, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5215. doi: 10.1021/ja00457a071

    17. [17]

      (17) Jeanmaire, D. L.; Van Duyne, R. P. J. Electroanal. Chem. 1977, 84, 1. doi: 10.1016/S0022-0728(77)80224-6(17) Jeanmaire, D. L.; Van Duyne, R. P. J. Electroanal. Chem. 1977, 84, 1. doi: 10.1016/S0022-0728(77)80224-6

    18. [18]

      (18) Wu, D. Y.; Liu, X. M.; Duan, S.; Xu, X.; Ren, B.; Lin, S. H.; Tian, Z. Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (11), 4195. doi: 10.1021/jp0760962(18) Wu, D. Y.; Liu, X. M.; Duan, S.; Xu, X.; Ren, B.; Lin, S. H.; Tian, Z. Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (11), 4195. doi: 10.1021/jp0760962

    19. [19]

      (19) Wu, D. Y.; Zhao, L. B.; Liu, X. M.; Huang, R.; Huang, Y. F.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Commun. 2011, 47, 2520. doi: 10.1039/c0cc05302c(19) Wu, D. Y.; Zhao, L. B.; Liu, X. M.; Huang, R.; Huang, Y. F.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Commun. 2011, 47, 2520. doi: 10.1039/c0cc05302c

    20. [20]

      (20) Luo, W. L.; Su, Y. Q.; Tian, X. D.; Zhao, L. B.; Wu, D. Y.; Tian, Z. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2767. [罗文丽, 苏亚琼, 田向东, 赵刘斌, 吴德印, 田中群. 物理化学学报, 2012, 28, 2767.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201209052(20) Luo, W. L.; Su, Y. Q.; Tian, X. D.; Zhao, L. B.; Wu, D. Y.; Tian, Z. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2767. [罗文丽, 苏亚琼, 田向东, 赵刘斌, 吴德印, 田中群. 物理化学学报, 2012, 28, 2767.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201209052

    21. [21]

      (21) Pagliai, M.; Caporali, S.; Muniz-Miranda, M.; Pratesi, G.; Schettino, V. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 242. doi: 10.1021/jz201526v(21) Pagliai, M.; Caporali, S.; Muniz-Miranda, M.; Pratesi, G.; Schettino, V. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 242. doi: 10.1021/jz201526v

    22. [22]

      (22) Huang, W.; Jiang, J. Z.; Chen, L.; Zhang, B. Q.; Deng, S. F.; Chen, W. K.; Sun, J. J. Electrochim. Acta 2015, 164, 132. doi: 10.1016/j.electacta. 2015.02.220(22) Huang, W.; Jiang, J. Z.; Chen, L.; Zhang, B. Q.; Deng, S. F.; Chen, W. K.; Sun, J. J. Electrochim. Acta 2015, 164, 132. doi: 10.1016/j.electacta. 2015.02.220

    23. [23]

      (23) Huang, Y. F.; Yin, N. N.; Wang, X.; Wu, D. Y.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Eur. J. 2010, 16, 1449. doi: 10.1002/chem.v16:5(23) Huang, Y. F.; Yin, N. N.; Wang, X.; Wu, D. Y.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Eur. J. 2010, 16, 1449. doi: 10.1002/chem.v16:5

    24. [24]

      (24) Lee, Y. R.; Eom, S. Y.; Kim, H. L.; Kwon, C. H. J. Mol. Struct. 2013, 1050, 128. doi: 10.1016/j.molstruc.2013.07.030(24) Lee, Y. R.; Eom, S. Y.; Kim, H. L.; Kwon, C. H. J. Mol. Struct. 2013, 1050, 128. doi: 10.1016/j.molstruc.2013.07.030

    25. [25]

      (25) Klots, T. D. Spectrochim. Acta A 1998, 54, 1481. doi: 10.1016/S1386-1425(98)00054-7(25) Klots, T. D. Spectrochim. Acta A 1998, 54, 1481. doi: 10.1016/S1386-1425(98)00054-7

    26. [26]

      (26) Frens, G. Nature Phys. Sci. 1973, 241, 20. doi: 10.1038/physci241020a0(26) Frens, G. Nature Phys. Sci. 1973, 241, 20. doi: 10.1038/physci241020a0

    27. [27]

      (27) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03, Revision C.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2004(27) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 03, Revision C.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2004

    28. [28]

      (28) Batten, S. T.; Murray, K. S. Coordin. Chem. Rev. 2003, 246, 103. doi: 10.1016/S0010-8545(03)00119-X

      (28) Batten, S. T.; Murray, K. S. Coordin. Chem. Rev. 2003, 246, 103. doi: 10.1016/S0010-8545(03)00119-X

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  143
  • 文章访问数:  631
  • HTML全文浏览量:  81
文章相关
  • 发布日期:  2015-10-10
  • 收稿日期:  2015-06-11
  • 网络出版日期:  2015-09-07
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章