密度泛函方法研究腺嘌呤分子的表面增強(qiáng)拉曼光譜.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種具有高檢測靈敏的表面檢測技術(shù)。但是SERS增強(qiáng)的機(jī)理還不甚清晰，目前人們主要接受的兩種增強(qiáng)機(jī)理是化學(xué)增強(qiáng)和物理增強(qiáng)。本論文選擇腺嘌呤分子作為探針分子，系統(tǒng)地研究了腺嘌呤分子、質(zhì)子化腺嘌呤分子以及銀表面上吸附腺嘌呤分子的穩(wěn)定構(gòu)型和拉曼光譜，總結(jié)并分析了該分子在酸性溶液中質(zhì)子化和與銀表面的作用對(duì)其結(jié)構(gòu)和拉曼光譜的影響，并對(duì)其拉曼光譜進(jìn)行了歸屬。相應(yīng)的研究工作總結(jié)如下： (1)分析了腺嘌呤分子的穩(wěn)定結(jié)

2、構(gòu)和拉曼光譜，并基于密度泛函理論和標(biāo)度量子力場方法對(duì)該分子的部分基頻進(jìn)行了新的歸屬，同時(shí)考慮激發(fā)光頻率對(duì)拉曼光譜相對(duì)強(qiáng)度的影響。 (2)基于密度泛函理論和標(biāo)度量子力場方法對(duì)質(zhì)子化腺嘌呤分子的穩(wěn)定構(gòu)型的基頻進(jìn)行了新的歸屬，分析了在pH=1的酸性溶液中的質(zhì)子化腺嘌呤分子的拉曼光譜，這是首次利用高水平的量子化學(xué)理論方法對(duì)質(zhì)子化腺嘌呤的振動(dòng)基頻進(jìn)行了歸屬。 (3)分析了腺嘌呤分子與銀簇作用對(duì)其拉曼光譜的影響。結(jié)果表明腺嘌呤分子以

3、N1、N3和N7位與銀簇成鍵后對(duì)其拉曼光譜影響較小，而如果以N10位與銀簇成鍵后對(duì)其拉曼光譜影響較大。通過比較實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果，并且結(jié)合SERS表面選律，我們初步推斷該分子主要是以N7位與銀表面發(fā)生作用的。我們也用密度泛函理論和標(biāo)度量子力場方法對(duì)腺嘌呤分子與銀簇復(fù)合物的振動(dòng)基頻進(jìn)行了歸屬，并與表面SERS光譜進(jìn)行了對(duì)照分析。對(duì)于文獻(xiàn)中針尖增強(qiáng)拉曼散射研究腺嘌呤分子的拉曼光譜中一些特殊譜峰的存在，我們的結(jié)果表明這是由于腺嘌呤分子也可能以N1