SCOPUS
SCIE
Identification of native charge-transfer status of p-aminothiolphenol adsorbed on noble metallic substrates by surface-enhanced infrared absorption (SEIRA) spectroscopy
저자
Li, Qianwen ; Wang, Yanan ; Li, Yali ; Park, Yeonju ; Chen, Yujing ; Wang, Xu ; Zhao, Bing ; Ruan, Weidong ; Jung, Young Mee
발행기관
학술지명
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
532-536(5쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>p-Aminothiophenol (PATP) is a preferred molecule in research on surface-enhanced Raman scattering (SERS) because of its unique characteristics of high spectral activity, easily induced charge-transfer (CT), and sensitivity to molecular structural changes. However, some aspects are still unclear, such as the initial steady state of PATP on noble metallic substrates without strong additional excitation with incident and/or induced electromagnetic radiation. Information about the initial steady state, especially the intrinsic CT state, is of great importance to elucidate the dynamic processes of CT and/or molecular structural changes under additional excitation. To investigate the native state of an adsorbed molecule, a suitable probe method that does not disrupt the native state of the whole system, including both molecules and substrates, is required. SERS is not applied in this context because of its use of high-energy visible and near-infrared light. Herein, a low-energy probe method, surface-enhanced infrared-absorption (SEIRA) spectroscopy, is employed as a suitable method for studying the native adsorption state of PATP on silver nanoisland films. The molecular structure and adsorption state were investigated. The intrinsic CT state received particular attention by analyzing the CT-related vibration of B<SUB>2</SUB> modes. Using Fourier transform infrared (FTIR), transmission SEIRA and reflection SEIRA spectroscopy, we explained why the relative intensities of some bands were different under different conditions. A quasi-standing orientation of PATP adsorbed on the substrates was also confirmed. More importantly, we demonstrated that there is no perceptible CT between PATP and silver nanoisland films; in contrast, CT generally occurs in a disruptive manner in SERS. Density functional theory (DFT) calculations and the selection rules for infrared (IR) transmission and reflection-absorption spectroscopy were used to analyze the spectra throughout the paper. SEIRA proved to be an effective technique to explore the native adsorption state of molecules without the excessive external disturbance induced by excitation. The results are very important in providing insight into molecules in surface-interface chemistry, enhanced spectroscopy and photoelectronics.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> The native state of PATP was investigated when adsorbed on silver substrates. </LI> <LI> FTIR and SEIRA allow a probe method with less interference on surfaces. </LI> <LI> The intrinsic charge-transfer state was analyzed through the vibration modes of B<SUB>2</SUB>. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical Abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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