D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2013.05.002 第35卷第5期 北京科技大学学报 Vol.35 No.5 2013年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2013 Rh纳米粒子电化学制备及其表面增强拉曼效应 李媛媛，许頓，谢永红，孙杰，金涛，刘彦君，刁鹏四 北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191 区通信作者，E-mail:pdiao@buaa.edu,cn 摘要利用电化学手段在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面成功制备了Rh纳米粒子，并发现包裹剂、支持电解质以及电 化学参数对产物的形貌及尺寸有着显著影响.通过对上述参数的调控实现了h纳米粒子的形貌可控制备，得到了准球 形、岛状以及片层状的Rh纳米粒子.此外对岛状Rh纳米粒子在表面增强拉曼光谱中的应用进行了研究.结果表明该 种结构具有良好的表面增强拉曼活性 关键词铑：纳米粒子：电化学沉积：TO玻璃：拉曼效应 分类号0614.82 Electrochemical preparation of Rh nanoparticles and their applica- tion as SERS substrates LI Yuan-yuan,XU Di,XIE Yong-hong,SUN Jie,JIN Tao,LIU Yan-jun,DIAO Peng School of Materials Science and Engineering;Beihang University,Beijing 100191,China XCorresponding author,E-mail:pdiao@buaa.edu.cn ABSTRACT Rhodium nanoparticles (Rh NPs)were successfully fabricated on indium tin oxide (ITO)substrates through an electrochemical route.Capping agents,supporting electrolytes and electrochemical parameters were found to significantly affect the morphologies and sizes of the products in this process.Variously shaped Rh NPs including quasi- spherical nanoparticles,nano-islands and nanoplates were obtained by tuning the aforementioned parameters.Further research on the application of the Rh nanoislands-modified ITO in surface enhanced Raman scattering(SERS)indicates that it serves as an effective SERS substrate. KEY WORDS rhodium;nanoparticles;electrochemical deposition;ITO glass;Raman scattering 贵金属的高催化活性引起了人们的广泛关注，探索了其SRS机理，此外，杨志林等.)以电磁 许多研究者就Au、Ag冈、Pt③、Pd4及其氧化物 场理论为基础，对Rh的SERS机理进行了定性和 在催化领域中的应用展开了探索.h在表面科学定量的讨论.笔者的实验室[2]在粗糙化之后的金 中具有很重要的应用，如Rh在加氢甲酰化)、烃 基底表面电沉积了具有SERS活性的Rh电极.但 化[61、烯烃加氢，甚至在一些燃烧反应8中都具是，如何获得稳定和高SERS活性的Rh表面仍然 有良好的催化活性.此外，Ren等9发现Rh表面可是一个挑战.本文直接在基底上制备了Rh纳米粒 以产生徽弱的紫外可见表面增强拉曼效应(surface子(rhodium nanoparticles,.Rh NPs),避免了粗糙基 enhanced Raman scattering,SERS),且SERS对基底以及金属Rh电极所面临的问题，且制备方法简 底的粗糙度有一定的依赖性.由于Rh在空气中会 单、快速.此外，还可以通过控制沉积Rh纳米粒子 生成一层氧化膜而阻止表面的继续氧化，故很难被的形貌和尺寸，更有效地调控其粗糙度和SERS活 粗糙化.林旭锋1o)曾提到用控制电流的方波氧化性 还原循环法获得了具有一定粗糙度的Rh电极，并 目前，h纳米粒子的合成方法主要包括多羟 收稿日期：201201-01 基金项目：国家自然科学基金资助项目(20973020/B0306)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、瓜〕 纳米粒子 电化学制备及其表面增强拉曼效应 李媛媛 , 许 顿, 谢永红, 孙 杰, 金 涛, 刘彦君, 刁 鹏困 北京航空航天大学材料科学与工程学院, 北京 困 通信作者, 一 · ￡ 摘 要 利用电化学手段在氧化锢锡 导电玻璃表面成功制备了 纳米粒子, 并发现包裹剂 、支持 电解质以及 电 化学参数对产物的形貌及尺寸有着显著影响 通过对上述参数的调控实现 了 纳米粒子的形貌可控制备, 得到了准球 形 、 岛状以及片层状的 纳米粒子 此外对岛状 纳米粒子在表面增强拉曼光谱中的应用进行 了研究 结果表明该 种结构具有 良好的表面增强拉曼活性 关键词 锗 纳米粒子 电化学沉积 玻璃 拉曼效应 分类号 五了儿 一夕二 , 刀 , 犬招 为 叩 一人 夕, 哪 流 , 刀万 几 。, 五了 儿 口。 , 刀 尸 夕回 , , , 回 , ￡ , , 一 贵金属 的高催化活性 引起 了人们 的广泛关注, 探索了其 机理 此外 , 杨志林等 以电磁 许 多研究者就 、 、 、 及其氧化物 场理论为基础, 对 的 机理进行 了定性和 在催化领域 中的应用展开 了探索 在表面科学 定量的讨论 笔者的实验室 在粗糙化之后的金 中具有很重要的应用, 如 在加氢甲酞化 、烃 基底表面 电沉积了具有 活性的 电极 但 化 同 、烯烃加氢 , 甚至在一些燃烧反应 中都具 是 , 如何获得稳定和高 活性 的 表面仍然 有 良好的催化活性 此外 , 等 发现 表面可 是一个挑战 本文直接在基底上制备了 纳米粒 以产生微弱 的紫外可见表面增强拉曼效应 子 , , 避免了粗糙基 , , 且 对基 底 以及金属 电极所面临 的问题 , 且制备方法简 底的粗糙度有一定的依赖性 由于 在空气中会 单 、快速 此外 , 还可以通过控制沉积 纳米粒子 生成一层氧化膜而阻止表面的继续氧化, 故很难被 的形貌和尺寸, 更有效地调控其粗糙度和 活 粗糙化 林旭锋 曾提 到用控制 电流的方波氧化 性 还原循环法获得 了具有一定粗糙度 的 电极 , 并 目前, 纳米粒子的合成方法主要包括多轻 收稿 日期 书 一 基金项 目 国家 自然科学基金资助项目 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2013.05.002