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溶液pH对羟基苯硫酚同分异构体脱羟基反应影响的SERS研究
文献摘要：
金属纳米结构因表面等离激元(SPR)而产生光学增强和催化效应已成为表面科学研究热点之一.SPR和电化学联用可以诱导催化一些非常规反应,并且不同pH值电解质溶液可改变表面吸附分子的存在形式,影响SPR光催化反应.以羟基苯硫酚的同分异构体为探针,采用电化学表面增强拉曼光谱(SERS)研究了取代基羟基位置、溶液pH值等对其在银电极表面吸附和SPR催化反应行为.结果表明,不同羟基取代基位置的羟基苯硫酚SPR催化脱羟基反应对溶液pH值的敏感程度不同,邻羟基苯硫酚(OHTP)的C—O键谱峰强度的变化与溶液pH值相关,其O端更易与金属作用而吸附在表面,且随pH增大而增强.对羟基苯硫酚(PHTP)在碱性条件下被完全抑制的脱羟基反应在间羟基苯硫酚(MHTP)和OHTP中均可发生.MHTP在中性(pH 7)溶液中SPR催化脱羟基反应效率最高,约为酸性(pH 2)的1.36倍,碱性(pH 12)的2.70倍.OHTP在碱性(pH 12)溶液中SPR催化脱羟基反应效率最高,约为酸性(pH 2)的13.71倍,中性(pH 7)的4.95倍.SPR催化脱羟基主要源于非去质子化条件以及形成Ag—O键这两种途径.酸性条件下MHTP及OHTP的脱羟基反应主要是未去质子化的羟基反应,碱性条件主要因去质子化后形成Ag—O键所致.中性条件下,两种贡献同时发生.对MHTP而言,由于位阻效应仅部分分子去质子化后形成Ag—O键而促进SPR催化脱羟基,因此pH 7溶液中两种效应的同时作用导致催化效率最高.对于OHTP分子,去质子化状态的O端更易与电极表面发生作用,且pH升高羟基呈现的去质子化程度更加彻底,更有利于发生脱羟基反应,在pH 12溶液中脱羟基反应主要由于形成Ag—O键,其效率亦最高.同分异构体结构以及介质酸碱度对SPR催化脱羟基反应的研究对于拓宽SPR催化反应类型及从分子水平解析其机理具有重要意义.
文献关键词：
表面增强拉曼光谱;羟基苯硫酚;电化学SPR催化;同分异构体;溶液pH
中图分类号：
作者姓名：
葛登云;徐敏敏;袁亚仙;姚建林
作者机构：
苏州大学材料与化学化工学部,江苏 苏州 215123
文献出处：
引用格式：
[1]葛登云;徐敏敏;袁亚仙;姚建林-.溶液pH对羟基苯硫酚同分异构体脱羟基反应影响的SERS研究)[J].光谱学与光谱分析,2022(07):2076-2081
A类：
羟基苯硫酚,羟基取代基,OHTP,PHTP,MHTP
B类：
同分异构体,SERS,金属纳米结构,表面等离激元,SPR,生光,催化效应,表面科学,学联,非常规,电解质溶液,可改变,表面吸附,附分,存在形式,光催化反应,表面增强拉曼光谱,附和,反应行为,敏感程度,谱峰,峰强度,碱性条件,反应效率,去质子化,Ag,酸性条件,未去,中性条件,催化效率,酸碱度,反应类型,分子水平
AB值：
0.169052
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