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金溶胶中邻羟基苯甲酸吸附行为的密度泛函理论与实验研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:O657.3[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]长江大学物理与光电工程学院,湖北荆州434023, [2]中南大学物理与电子学院,湖南长沙410012, [3]四川大学原子与分子物理研究所,四川成都610065
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11447172,41403083); 湖北省教育厅基金项目(Q20151307)资助
中文摘要:

研究了邻羟基苯甲酸(OHBA)的常规拉曼散射(NRS)光谱以及其吸附在Au纳米颗粒上的表面增强拉曼散射(SERS)光谱。以氯金酸为原料,柠檬酸三钠为还原剂,用化学还原法制备了球形的金纳米粒子溶胶,采用激光显微拉曼光谱仪(激发波长为785nm),测定OHBA分子的NRS光谱及其吸附在Au纳米颗粒上的SERS光谱。同时,应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G**(C,H,O)/LANL2DZ(Au)水平上,对OHBA分子进行了结构优化,在此基础上计算了OHBA分子的NRS光谱以及其吸附在Au纳米颗粒上两种不同吸附构型下的SERS光谱,并和实验值进行比较。结果表明,OHBA分子通过羧基吸附构型的计算值比通过羟基吸附构型的计算值与实验值符合的更好。最后,利用GaussView可视化软件对其振动模式进行了全面归属。通过对邻羟基苯甲酸分子拉曼谱峰的详细指认能够得出:Au溶胶中的邻羟基苯甲酸分子,是通过羧基倾斜地吸附在Au纳米颗粒表面的。可视化软件直观形象地展示出了该分子的结构特征和分子基团振动情况,对其振动峰位的归属提供了重要依据。本文工作对推进邻羟基苯甲酸在生物医药等领域进一步的应用具有重要作用。

英文摘要:

In this paper,Normal Raman Scattering(NRS)spectroscopy of o-hydroxybenzoic acid(OHBA)and Surface-enhanced Raman Scattering(SERS)spectroscopy of OHBA adsorbed on gold nanoparticles were studied.The spherical gold nanoparticles were prepared by chemical reduction method with gold chloride acid as precursor and trisodium citrate as reductant.The NRS spectroscopy of OHBA and the SERS spectroscopy of OHBA adsorbed on gold nanoparticles were collected by laser Raman spectrometer,and the laser beam(785nm)was used as the excitation light source.Meanwhile,density functional theory(DFT)method at the B3LYP/6-31+ G* *(C,H,O)/LANL2DZ(Au)level was used to optimize molecular configurations of o-hydroxybenzoic acid.Base on the optimized structure,the NRS spectroscopy of OHBA and the SERS spectroscopy by different adsorption configurations of OHBA adsorbed on gold nanoparticles were all calculated.Compared with the experimental data,the results showed that the calculation results using OHBA molecular adsorption configuration through carboxyl were much more matched with the experimental values than those of using OHBA molecules adsorption configurations through hydroxyl.At the end,comprehensive assignments of the vibration mode for OHBA were studied by GaussView.According to the identification analysis of OHBA molecular Raman peaks,it could be drawn that,in gold colloids,the OHBA molecule would be tipsily adsorbed on the surface of gold nanoparticles through the carboxyl.The visualization software displayed the structure characteristics and molecular group vibration of this molecular and provided important basis for assigning the vibrational peaks.This work has important effect on the further applications of o-hydroxybenzoic acid in biomedicine and other fields.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642