研究目的
研究阿司匹林晶体生长依赖的表面化学性质，特别是确定<100>晶面上的表面终止基团（羧酸或乙酰氧基），并通过将生长条件与表面官能团相关联来调和文献中相互矛盾的结果。
研究成果
偏振拉曼光谱结合密度泛函理论建模有效识别了阿司匹林晶体的表面终端结构，结果表明：极性溶剂（如丙酮）生长条件会形成带吸附水的羧酸终端，而非极性条件则倾向生成乙酰终端。该研究解决了文献中的争议，并证明了该方法在有机表面科学中的应用价值，有助于更好地控制表面衍生特性。
研究不足
该研究的局限性在于拉曼光谱中激光的穿透深度可能捕获体相信号，以及由于潜在的生长缺陷导致实验与模拟光谱匹配存在困难。采用半局域DFT计算拉曼活性时，计算模型可能存在误差。升华晶体的脆性使得ATR-MIR光谱法不可行。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用偏振拉曼光谱表征表面官能团，并通过第一性原理密度泛函理论（DFT）建模进行验证。在不同条件下生长晶体以探究溶剂对表面终止面的影响。
2：样品选择与数据来源：
阿司匹林晶体通过蒸发结晶法（使用丙酮、甲醇、乙腈、二氯甲烷作为溶剂）及真空升华法制备。样品经X射线衍射进行晶面标定和多晶型检测。
3：实验设备与材料清单：
设备包括配备514 nm激光器的雷尼绍InVia显微拉曼光谱仪、牛津衍射Xcalibur单晶X射线衍射仪、珀金埃尔默Spectrum 400衰减全反射红外光谱仪，以及VASP等DFT计算工具。材料包含高纯度（>98%）阿司匹林及多种溶剂。
4：实验流程与操作规范：
晶体经定向切割后，采用特定波特记号配置（如Z(X,X)Z、Z(Y,X)Z、Z(Y,Y)Z）的偏振拉曼光谱进行表征。通过控制偏振条件采集光谱，并通过滴加溶剂液滴进行表面相互作用实验。
5：数据分析方法：
结合DFT计算的振动频率与拉曼活性模拟进行拉曼峰位指认，采用隐式/显式溶剂模型计算表面能。
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ATR-MIR spectrometer
Spectrum 400
Perkin Elmer
Used for attenuated total reflectance mid-infrared spectroscopy to study crystal surfaces.
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Raman spectrometer
InVia
Renishaw
Used for polarized Raman spectroscopy to characterize surface functional groups of aspirin crystals.
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X-ray diffractometer
Xcalibur
Oxford Diffraction
Used for face-indexing and checking polymorphism of aspirin crystals.
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Computational software
VASP
Vienna Ab initio Simulation Package
Used for density-functional theory calculations to model surfaces and vibrational spectra.
-
Crystallography software
CrysAlis Pro
Oxford Diffraction/Agilent Technologies
Used for face-indexing of aspirin crystals.
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Chemical modelling software
Avogadro
Used to build gas-phase models of molecules and adducts.
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