金属纳米粒子的制备及其在苯并噁嗪类化合物SERS光谱研究中的应用

论文摘要

拉曼光谱是光照射到物质上发生非弹性碰撞所引起的光散射效应,属于分子光谱。拉曼光谱能够提供大量分子结构信息,广泛应用于物理学、生物化学、催化学、医学等领域。人类制备纳米材料已经有很长的历史,金、银纳米粒子因其尺寸形貌而具有良好的光电效应而备受关注。如何制备均一,稳定的纳米体系也是研究热点。随着计算化学的发展,光谱的计算工作已经成为一个十分重要研究的领域,分子光谱的计算为光谱解析提供了重要参考。本论文的工作可分为以下三个部分：1：采用柠檬酸钠还原法制备金、银纳米粒子,在此基础上分别合成以金银为核二氧化硅为壳的纳米粒子,将其用于表面增强拉曼基底。2：应用连续的Passerini-氮杂Wittig反应合成新型4H-3,1-苯并噁嗪类化合物,且以普通拉曼光谱作为辅助的分析手段对所合成的上述分子进行检测,表征其结构,并将其应用于表面增强的探针分子,探讨其作用机理及吸附状态。3：运用Gaussian03量子化学程序包,采用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法,选用标准的6-31G*基组对合成分子进行量化计算,从试验光谱学和计算光谱学角度解析了合成物质的结构,通过理论数据辅助谱峰归属,为开展分子活性研究奠定基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 拉曼光谱
• 1.1.1 拉曼光谱的概述
• 1.1.2 拉曼光谱的基本原理
• 1.1.3 拉曼光谱仪器和优点
• 1.2 拉曼光谱新技术
• 1.2.1 共振拉曼光谱
• 1.2.2 傅里叶变换拉曼光谱
• 1.2.3 表面增强拉曼光谱
• 1.2.3.1 表面增强拉曼光谱的增强机理
• 1.3 纳米技术
• 1.3.1 引言
• 1.3.2 金属纳米粒子
• 1.3.3 核壳结构纳米粒子
• 1.3.4 SERS与纳米技术结合
• 1.4 量子化学计算
• 1.4.1 量子化学计算方法简介
• 1.4.2 量子化学计算方法和基组
• 1.5 本论文的研究目的及主要内容
• 参考文献
• 第二章 几种金属纳米粒子的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 化学试剂与实验装置
• 2.2.2 纳米粒子的合成
• 2.2.2.1 纳米银
• 2.2.2.2 纳米金
• 2.2.2.3 银核二氧化硅壳纳米粒子
• 2.2.2.4 金核二氧化硅壳纳米粒子
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 银,金纳米
• 2.3.2 银核二氧化硅壳纳米粒子
• 2.3.3 金核二氧化硅壳纳米粒子
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 4H-3,1-苯并噁嗪类化合物拉曼光谱研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 化学试剂与实验仪器
• 3.2.2 合成实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 红外核磁分析
• 3.3.2 拉曼光谱分析
• 3.4 4H-3,1-苯并噁嗪类分子和基底相互作用拉曼光谱分析
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第四章 四种4H-3,1-苯并噁嗪类分子量子化学计算
• 4.1 引言
• 4.2 计算方法
• 4.3 计算结果与讨论
• 4.3.1 化合物3a的计算结果与讨论
• 4.3.2 化合物3b的计算结果与讨论
• 4.3.3 化合物3c的计算结果与讨论
• 4.3.4 化合物3d的计算结果与讨论
• 4.4 小结
• 参考文献
• 附录 发表及拟发表的论文目录
• 致谢