研究目的
利用纳米间隙表面增强拉曼光谱探测和区分非质子溶剂在固/液界面的分子振动，以深入理解锂离子电池电解质的行为。
研究成果
纳米间隙表面增强拉曼光谱（SERS）能有效探测并区分非质子溶剂在固液界面的分子振动，揭示氟代碳酸乙烯酯（FEC）因键刚性增强产生的蓝移现象。SERS强度与摩尔浓度的二次方依赖关系实现了定量分析，为锂离子电池电解质开发及其他固液界面关键应用提供了重要依据。
研究不足
表面增强拉曼散射效应仅限于特定的纳米间隙区域，该技术可能无法捕捉所有分子相互作用；极小间隙中的量子隧穿效应可能导致信号强度降低。经验模型需要进一步验证以获得更广泛的适用性。
1：实验设计与方法选择：
采用单层金纳米粒子集合体的纳米间隙表面增强拉曼光谱（SERS）来增强电磁场并探测固/液界面附近的分子振动。理论模型包括用于电磁场分布的FDTD模拟和用于分子振动的DFT计算。
2：样品选择与数据来源：
使用纯碳酸酯溶剂（EC、DEC、FEC）及二元混合物。样品购自巴斯夫公司，直接使用。
3：实验设备与材料清单：
通过种子生长法合成的金纳米粒子、镍涂层石英基底、透明拉曼袋状池、扫描电镜（日立S4800）、透射电镜（日本电子2011）、拉曼光谱仪（Renishaw inVia）、傅里叶变换红外光谱仪（布鲁克ALPHA）、折射仪（梅特勒-托利多RM40）。
4：0）、透射电镜（日本电子2011）、拉曼光谱仪（Renishaw inVia）、傅里叶变换红外光谱仪（布鲁克ALPHA）、折射仪（梅特勒-托利多RM40）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：金纳米粒子单层在基底上自组装，使用785 nm激光进行SERS测量，通过ATR附件收集红外光谱，测量折射率，开展计算模拟（FDTD和DFT）。
5：数据分析方法：
分析SERS和红外光谱，计算增强因子，进行峰解卷积，采用经验多项式拟合，并应用PCA-MCR分析进行定量评估。
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Scanning Electron Microscope
S4800
Hitachi
Obtaining micrographs of Au NP monolayers
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Transmission Electron Microscopy
JEOL 2011
JEOL
Characterizing Au NP monolayers
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FTIR Spectrometer
ALPHA
Bruker
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Raman Spectroscope
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Performing SERS experiments
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Measuring refractive indices
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Heat Sealer
AIE200
Sealing transparent Raman pouch cells
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Gold Nanoparticle
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Ethylene Carbonate
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