Application of tip-enhanced Raman spectroscopy to electro-chemical condition for analysis of small interfaces

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26870107
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 野本 知理 千葉大学, 大学院工学研究科, 助教 (00510520)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: チップ増強ラマン分光 / ラマン分光法

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、光の回折限界を超えた高い空間分解能にて振動スペクトルを得られる手法として近年応用が進められてきたチップ増強ラマン分光法(TERS)を電気化学環境下に適用することで、微細な表面構造に依存した吸着分子や担体表面の電場応答や電気化学反応に応じた振動スペクトルを得ることを目的としている。昨年度までに、TERS測定系を水中に導入して電極、ポテンショスタットを組み込むことで、試料電位を制御して測定できる装置の構築を行い、p-アミノチオフェノール分子を吸着させた金表面を作製して吸着分子の吸着分子の観察・TERSスペクトル変化の観測のための実験を行ってきた。
昨年度金ナノプレートの測定を行った際は、板状結晶の密度の問題、凝集等の影響の問題により測定が難しかったことから、今年度は板状単結晶ではなく、金属薄膜の蒸着パターンを試料とすることで、試料状態を安定化させての測定を試みた。今回はポリスチレンビーズを並べたITOコートカバーガラス上に金を蒸着した後、ビーズを取り除くことによって生じる金パターン上にp-アミノチオフェノール分子を吸着させ、TERSによる増強の確認、電位によるスペクトル強度変化の観察を試みた。実際に測定を行ってみたところ、p-アミノチオフェノールの増強ラマン信号観測は行えるものの、水溶液中、銀探針を行って測定を行うため、探針・試料にダメージが及ぶ確率が高く、非常に難しい実験となった。今後は、探針、試料ともに、さらに安定した測定条件への改良が必要であるといえる。