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【6h】

應(yīng)用于食品安全的表面增強(qiáng)拉曼的機(jī)理研究

 
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  • 摘要
  • 著錄項(xiàng)
  • 相似文獻(xiàn)
  • 相關(guān)主題

目錄

聲明

摘要

第1章 緒論

1．1 拉曼光譜

1．2 表面增強(qiáng)拉曼光譜及其增強(qiáng)機(jī)理

1．2．1 電磁場(chǎng)增強(qiáng)機(jī)理(EM)

1．2．2 化學(xué)增強(qiáng)機(jī)理(CE)

1．3 共振拉曼光譜

1．4 論文的研究意義與研究?jī)?nèi)容

第2章 理論計(jì)算方法

2．1 密度泛函理論

2．1．1 Hohenberg—Kohn(HK)定理

2．1．2 Kohn-Sham(KS)方程

2．1．3 交換關(guān)聯(lián)泛函

2．1．4 含時(shí)密度泛函理論(TDDFT)

2．2 振動(dòng)分析的基本原理

2．3 拉曼強(qiáng)度的計(jì)算

2．4 離散偶極子近似方法

2．5 計(jì)算軟件簡(jiǎn)介

第3章 氨基甲酸乙酯吸附在Ag20團(tuán)簇上的拉曼散射增強(qiáng)機(jī)理研究

3．1 研究背景

3．2 計(jì)算方法

3．3 結(jié)果與討論

3．3．1 復(fù)合物EC-Ag20的幾何結(jié)構(gòu)

3．3．2 氨基甲酸乙酯的常規(guī)拉曼和表面增強(qiáng)及其共振拉曼光譜

3．3．3 表面增強(qiáng)拉曼機(jī)理

3．4 小結(jié)

第4章 2-乙酰基吡啶吸附在銀團(tuán)簇上的表面增強(qiáng)拉曼散射機(jī)理研究和乙?；拎ね之悩?gòu)體的鑒別

4．1 研究背景

4．2 計(jì)算方法

4．3 結(jié)果與討論

4．3．1 復(fù)合物2AP—Ag20的幾何結(jié)構(gòu)

4．3．2 2-乙酰基吡啶分子的常規(guī)拉曼和表面增強(qiáng)及其共振拉曼光譜

4．3．3 表面增強(qiáng)拉曼散射機(jī)理

4．3．4 從同分異構(gòu)體乙?；拎ぶ需b別2-乙?；奏?/p>

4．4 結(jié)論

結(jié)論

致謝

參考文獻(xiàn)

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及研究成果

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摘要

有害殘留物和違法添加劑存在于食品中，嚴(yán)重影響人類生活與健康。表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)(SERS)在食品安全中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品安全的監(jiān)測(cè)。表面增強(qiáng)拉曼機(jī)理的定量研究對(duì)表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用起到了重要的推動(dòng)作用。本文在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，采用密度泛函理論(DFT)與離散偶極子近似(DDA)結(jié)合的方法從化學(xué)增強(qiáng)與物理增強(qiáng)的角度分析氨基甲酸乙酯和2-乙?；奏さ谋砻嬖鰪?qiáng)拉曼的增強(qiáng)機(jī)理。
　　氨基甲酸乙酯(EC)作為發(fā)酵食品與飲品中的致癌殘留物，不同的國家對(duì)其作出了限量標(biāo)準(zhǔn)，Danting Yang實(shí)驗(yàn)組已經(jīng)做了關(guān)于氨基甲酸乙酯的拉曼實(shí)驗(yàn)。我們采用密度泛函方法M06-2X和6-311+g(d，p)基組，計(jì)算了氨基甲酸乙酯的常規(guī)拉曼光譜，與實(shí)驗(yàn)拉曼光譜吻合較好。為了研究氨基甲酸乙酯的增強(qiáng)機(jī)理，我們采用同樣的方法和混合基組6-311+g(d，p)(C，H，O，N)//Lanl2dz(Ag)優(yōu)化了EC-Ag20復(fù)合物的幾何結(jié)構(gòu)并計(jì)算得到其表面增強(qiáng)拉曼光譜。氨基甲酸乙酯吸附在Ag20團(tuán)簇上形成復(fù)合物EC-Ag20，其靜態(tài)極化率增大引起了拉曼增強(qiáng)因子(IEF)達(dá)到10左右，這屬于靜態(tài)化學(xué)增強(qiáng)。應(yīng)用TDDFT方法計(jì)算復(fù)合物吸收譜，并采用352nm作為復(fù)合物的預(yù)共振入射波波長(zhǎng)，此時(shí)的拉曼增強(qiáng)因子達(dá)到104倍，且發(fā)生了明顯的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，屬于電荷轉(zhuǎn)移增強(qiáng)。同時(shí)我們采用離散偶極子近似法計(jì)算了15nm的球型納米粒子的消光光譜及其近場(chǎng)電場(chǎng)分布，在入射光為352nm的情況下得到其物理增強(qiáng)因子為3.6×106。因此在化學(xué)增強(qiáng)與物理增強(qiáng)的共同作用下，總的拉曼增強(qiáng)因子達(dá)到了3.6×1010左右，說明表面增強(qiáng)拉曼光譜可以用于檢測(cè)痕量的致癌物質(zhì)。
　　中國衛(wèi)生部禁止在大米中添加增香劑。2-乙?；拎?2AP)作為主要的大米增香劑，依靠拉曼散射光譜技術(shù)檢測(cè)它十分可靠。本文采用密度泛函方法wB97XD和6-311G(d，p)(C，H，O，N)基組水平，計(jì)算了2AP分子的常規(guī)拉曼光譜，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。同時(shí)，采用密度泛函理論結(jié)合離散偶極子近似的方法分別從化學(xué)增強(qiáng)和物理增強(qiáng)的角度研究了2AP吸附在Ag20團(tuán)簇上的表面增強(qiáng)拉曼機(jī)理。計(jì)算過程采用同種方法并結(jié)合混合基組6-311G(d，p)(C，H，O，N)//LANL2DZ(Ag)水平。在表面增強(qiáng)拉曼(SERS)中，由2AP吸附到Ag20團(tuán)簇上形成復(fù)合物體系的過程引起了靜態(tài)極化率的增大，從而使拉曼增強(qiáng)因子達(dá)到10的過程產(chǎn)生靜態(tài)化學(xué)增強(qiáng)。而在表面增強(qiáng)共振拉曼(SERRS)中，激發(fā)波波長(zhǎng)350nm與吸收峰附近的電子躍遷耦合，發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移共振現(xiàn)象，從而使拉曼增強(qiáng)因子達(dá)到104倍的電荷轉(zhuǎn)移增強(qiáng)。采用離散偶極子近似的方法計(jì)算15nm的球型銀納米粒子的消光光譜與近場(chǎng)電場(chǎng)分布，在350nm的入射波波長(zhǎng)下得到物理增強(qiáng)因子為2.33×106?？偟睦盘?hào)增強(qiáng)是由化學(xué)增強(qiáng)與物理增強(qiáng)共同引起的，所以總的IEF到2.33×1010倍。除此之外，在相同計(jì)算水平下分別計(jì)算了同分異構(gòu)體的常規(guī)拉曼光譜，我們發(fā)現(xiàn)了2AP區(qū)別于3，4-乙?；奏?3，4AP)的拉曼特征峰，在表面增強(qiáng)共振拉曼的作用下，其特征峰更加明顯，使得我們能很好的憑借拉曼光譜從同分異構(gòu)體n-AP(n=2，3，4)中鑒別出2AP。

著錄項(xiàng)

相似文獻(xiàn)

  • 中文文獻(xiàn)
  • 外文文獻(xiàn)
  • 專利
AI論文寫作

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