硫(-II)化合物氧化过程的电化学原位无标记表面增强拉曼光谱检测与调控

项目名称： 硫(-II)化合物氧化过程的电化学原位无标记表面增强拉曼光谱检测与调控

项目编号： No.21301130

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 金辉乐

作者单位： 温州大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 针对化学滴定法、紫外和红外光谱法、电化学分析法、色谱法等对硫化学反应过程中不同价态硫组分识别的困难，本课题拟运用电化学沉积技术和模板取代反应在导电硅基材表面可控生长具有三维核壳结构的银@贵金属（如Au、Pt、Pd等）纳米枝晶以构筑高灵敏原位SERS检测的电极界面,并深入探讨核、壳的类型、尺寸、厚度以及形貌等对硫化物及其氧化中间物表面增强拉曼光谱效应的影响。以硫代硫酸盐、硫氰酸盐、硫脲以及乙烯硫脲等为模型硫化物，通过电位/电流控制反应速率，利用原位SERS技术识别不同硫氧中间体及其动力学演化和相位关系。建立硫（－II）氧化过程的一般动力学模型，实现硫化学反应动力学行为如振荡、混沌的机理模拟与解释。运用模型调控硫（－II）的氧化过程，认识和理解硫化物的转化与控制机制。本项目的研究成果将为进一步发展时间分辨SERS技术和丰富无机化学反应的非线性动力学控制理论提供重要的实验基础。

中文关键词： 硫化学；表面增强拉曼光谱；非线性反应动力学；微波辅助合成；

英文摘要： Given the difficulties that chemical titration, UV and FTIR spectroscopy, electrochemical analysis, chromatography, etc. have encountered in the simultaneous identification of different sulfur compounds in a sulfur reaction system, this project will employ electrochemical deposition and template substitution techniques to develop controlled-synthesis of silver@noble metals (e.g., Au, Pt, Pd) core-shell nano-dendrites on a conductive silicon substrate for SERS applications.Influences of the particle size, morphology and thickness of the core and shell layer on the SERS measurements of sulfur compounds will be sysmatically examined in this project. Thiosulfate,thiocyanate,thiourea and ethylene thiourea will be investigated as the model sulfur compounds to undergo electrochemical reactions,in which potential and current will be used as the control parameter to manifest the reaction dynamics. Time-resolved in situ SERS technique will be employed to identify and follow the evolution of sulfur intermediates. The proposed experiments are expected to lead to the establishment of a general model for the sulfur(II) compounds reactions, which shall be capable of accounting for complex nonlinear dynamical behaviors such as oscillations and chaos seen in those systems. The case study of the sulfur(II) compounds oxidation pro

英文关键词： sulfur chemistry；surface-enhanced raman spectroscopy；nonlinear reaction dynamics；microwave-assisted synthesis ；