Experimental investigations of plasmon induced catalytic reactions using TERS

  • Unterschiede zwischen SERS- und TERS-Spektren: Ein direkter Vergleich von Bandpositionsvariationen und Halbwertsbreiten- (FWHM) Variationen von SERS und TERS Techniken durchgeführt. Die größere Bandposition, Variationen und reproduzierbar kleineren FWHM von TERS-Spektren eine viel geringere Anzahl von Molekülen in Kombination mit chemischen Wechselwirkungen zwischen der spitze und der Probe in TERS für diese Variationen verantwortlich war.
  • Plasmon induzierte Protonierungsreaktion: Protonierung von 4-Mercaptopyridin (4-MPY) wurde unter Normalbedingungen mittels SERS und TERS verfolgt. Eine schnellere Protonierung unter TERS im Vergleich zu SERS zeigte, dass die Feldbeschränkung im Gap-Modus, welche durch zwei Metalloberflächen (Gold- Nanoplättchen zur Probenimmobilisierung und silberbeschichtete Spitze zur plasmonischen Anregung) erzeugt wird, zu einer zusätzlichen Verstärkung führt.
  • Plasmon induzierte Deprotonierungsreaktion: 2-Mercaptopyridin (2-MPY) kann nicht protoniert werden, was einer anderen Bindung von 2- MPY an die Silbernanopartikel zugerechnet wurde. Daraufhin wurde 2-MPY vor den Raman-Experimenten bei pH 1,3 protoniert und das protonierte Molekül (2-MPY + -H) wurde sodann durch Oberflächenplasmonen deprotoniert.
  • Plasmon induzierte Dissoziationsreaktion: Selbstorganisierte Monoschicht von p-Nitrothiophenol (p-NTP) unter Eiinfluss von Oberflächenplasmonen in SERS zu 4,4-Dimercaptoazobenzol (DMAB) dimerisiert. Bei einer sehr niedrigen Konzentration (10-9 M) wurde in den folgenden SERS-Experimenten eine Dissoziation von p-NTP-Molekülen zu Thiophenol (TP) beobachtet.

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