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凌云副教授在《Journal of Colloid and Interface Science》上发表表面增强拉曼光谱原位监测S-C活化偶联反应研究成果

2024-04-28

近年来,表面等离激元共振(Surface plasmon resonance, SPR)因其在金属纳米结构中表现出一系列新奇的性质,如对可见光的选择性吸收和散射、局域光电场增强和热效应等表现出巨大优势和潜力而受到广泛关注和重视。激发SPR会诱导金属-分子界面产生新的电荷转移激发态,产生的高能电子/空穴对开辟了新的光激发和光反应通道。

在纳米结构的复杂电极界面上分析EC-SERS(电化学-表面增强拉曼光谱)信号以识别新的表面物质一直是一个复杂的问题。该工作实现了银电极表面催化活性位点的原位电化学调控和光谱表征。结果表明,乙基苯基硫化物在银表面发生两种不同的等离子体表面催化偶联反应。通过一系列的对照实验,证明在激光照射下,Ag2O/AgOH和等离子体产生的高能热载流子分别可以引发乙基苯基硫化物的表面催化偶联反应。理论计算和实验验证表明,在SPR的调控下,乙基苯基硫化物在部分氧化的粗糙银电极和完全还原的粗糙银电极上都发生偶联形成S-S键化合物。这两种不同的反应机制大大拓宽了对受纳米等离子体影响和调节的化学反应过程的理解,也为低成本催化剂的光能转换方案提供了新的可能性。

凌云副教授为论文的第一作者和通讯作者,福州大学汤儆教授为共同通讯作者,理论计算由厦门大学吴德印教授和刘国坤教授指导完成。研究得到了国家自然科学基金(21872034)、福建省自然科学基金(2019J01746)、福建省新型电化学储能材料重点实验室开放课题(2021CN01)和先进能源材料化学教育部重点实验室(南开大学)的资助。

论文标题: Plasmonic-mediated S-C arylation and S-S coupling on nanostructured silver electrodes monitored by in situ surface-enhanced Raman spectroscopy

论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002197972400883X

(/文:苏慧)