用SERS及固体NMR研究纳米颗粒表面配体置换反应

纳米颗粒表面配体的置换反应是纳米颗粒功能化的重要途径。配体置换反应既不同于金属离子的配位反应，又不同于金属平板表面的分子组装。本申请拟用表面增强拉曼散射光谱（SERS）与质子固体核磁共振谱表征纳米颗粒表面受限态及表面曲率对受限态的影响，考察配体在表面受限态与置换反应活性之间的关系，探索基底与配体之间作用的机制。用固体NMR检测氧化硅、氧化钛等颗粒吸附的水的置换反应。研究成果将丰富纳米化学的内容，并建立表征纳米颗粒表面单分子层的分析方法。

本项目发现溶液NMR方法研究界面结构的困难是来自于物理受限态引起了ＮＭＲ信号化学位移各向异性，使得界面层那部分的信号变弱，甚至完全消失。但是这种分子运动性能降低引起的化学位移各向异性，可以用固体NMR新近发展的超高速旋转加以克服，从而可以用1H固体NMR来解决这一问题，并获得了界面分子NMR信号。结合SERS方法，用多级脉冲序列来判别界面分子运动性能，从而为探索界面结构、界面结合力，和表面配体反应提供了新方法。