Adsorption of 3-thiophene carboxylic acid on silver nanocolloids: FTIR, Raman, and SERS study aided by density functional theory

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 29, 2011, Pages 14309-14324

  Chandra, Subhendu ^a   Chowdhury, Joydeep ^b   Ghosh, Manash ^c   Talapatra, G B ^a,c  

^a Victoria Institution College   (India)

^b Sammilani Mahavidyalaya   (India)

^c DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONCENTRATION-DEPENDENT; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; FT-IR SPECTRUM; FTIR; MOLECULAR PLANES; NANO-COLLOIDS; NEUTRAL PH; PH-DEPENDENT; POTENTIAL ENERGY DISTRIBUTION; RAMAN BANDS; SERS SPECTRUM; SILVER SURFACE; STRUCTURAL PARAMETER; SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING; VIBRATIONAL ANALYSIS; VIBRATIONAL SIGNATURE; VIBRATIONAL WAVENUMBERS;

ACETONITRILE; ADSORPTION; CARBOXYLIC ACIDS; CHARGE TRANSFER; ION EXCHANGE; MOLECULES; RAMAN SCATTERING; RAMAN SPECTROSCOPY; THIOPHENE;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 79960670313     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp204297y     Document Type: Article

References (120)

1. Cortes, E.; Etchegoin, P. G.; Le Ru, E. C.; Fainstein, A.; Vela, M. E.; Salvarezza, R. C. J. Am. Chem Soc. 2010, 132, 18034
2. Lombardi, J. R.; Birke, R. L.; Haran, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4540
3. Kneipp, K.; Wang, Y.; Kneipp, H.; Perelman, L. T.; Itzkan, I.; Dasari, R. R.; Feld, M. S. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1667
4. Nie, S.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102
5. Pieczonka, N. P. W.; Aroca, R. F. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 946
6. Lim, J. K.; Kwon, O.; Joo, S.-W. J. Phys. Chem. 2008, 112, 6816
7. Pande, S.; Jana, S.; Sinha, A. K.; Sarkar, S.; Basu, M.; Pradhan, M.; Pal, A.; Chowdhury, J.; Pal, T. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6989
8. Sarkar, S.; Pande, S.; Jana, S.; Sinha, A. K.; Pradhan, M.; Basu, M.; Chowdhury, J.; Pal, T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17862
9. Aliaga, A. E.; Garrido, C.; Leyton, P. G.; Diaz, F.; Gomez-Jeria, J. S.; Aguayo; Clavijo, T.; Campos-Vallette, E. M.; Sanchez-Cortes, M. S. Spectrochim. Acta, Part A 2010, 76, 458
10. Ansar, S. M.; Haputhanthri, R.; Edmonds, B.; Liu, D.; Yu, L.; Sygula, A.; Zhang, D. J. Phys. Chem. C 2010, 115, 653
11. Chowdhury, J.; Sarkar, J.; Tanaka, T.; Talapatra, G. B. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 227-239
12. Costa, J. C. S.; Ando, R. A.; Camargo, P. H. C.; Corio, P. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4184
13. Sarkar, J.; Chowdhury, J.; Ghosh, M.; De, R.; Talapatra, G. B. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12861-12867
14. Sarkar, J.; Chowdhury, J.; Ghosh, M.; De, R.; Talapatra, G. B. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22536-22544
15. Sanchez-Gil, J. A.; Garcia-Ramos, J. V. Chem. Phys. Lett. 2003, 367, 361
16. Garcia-Vidal, F. J.; Pendry, J. B. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 1163
17. Sanchez-Gil, J. A.; Garcia-Ramos, J. V.; Mendez, E. R. Phys. Rev. B 2001, 62, 10515
18. Sanchez-Gil, A. J.; Garcia-Ramos, V.; Mendez, E. R. Phys. Rev. B 2001, 62, 10515
19. Rojas, V. R.; Claro, F. J. Chem. Phys. 1993, 98, 998
20. Zhao, L.; Jensen, L.; Schatz, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2911
21. Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 783
22. Kneipp, K.; Kneipp, H.; Itzkan, I.; Dasari, R. R.; Feld, M. S. Chem. Rev. 1999, 99, 2957
23. Sackmann, M.; Materny, A. J. Raman Spectrosc. 2006, 37, 305
24. Campion, A.; Kambhampati, P. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 241
25. Schatz, G. C.; Young, M. A.; Van Duyne. In Surface-Enhanced Raman Scattering: Physics and Applications; Kneipp, K.; Moskovits, M.; Kneipp, H., Eds.; Topics in Applied Physics; Springer: Berlin, New York, 2006; Vol. 103.
26. Jensen, L.; Aikens, C. M.; Schatz, G. C. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1061
27. Kneipp, J.; Kneipp, H.; Kneipp, K. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1052
28. Camden, J. P.; Dieringer, J. R.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1653
29. Le Ru, E. C.; Etchegoin, P. G. J. Chem. Phys. 2009, 130, 181101
30. Kelley, A. M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 224702
31. Vernon, K. C.; Davis, T. J.; Scholes, F. H.; Gomez, D. E.; Lau, D. J. Raman Spectrosc. 2010, 41, 1106
32. Lombardi, J. R.; Birke, R. L; Lu, T.; Xu, J. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4174
33. Arenas, J. F.; Woolley, M. S.; López Tocón, I.; Otero, J. C.; Marcos, J. I. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7669
34. Dieringer, J. A.; McFarland, A. D.; Shah, N. C.; Stuart, D. A.; Whitney, A. V.; Yonzon, C. R.; Young, M. A.; Zhang, X.; Van Duyne, R. P. Faraday Discuss. 2006, 132, 9
35. Lombardi, J. R.; Birke, R. L. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (5605) 24
36. Lopez-Ramirez, M. R.; Ruano, C.; Castro, J. L.; Arenas, J. F.; Soto, J.; Otero, J. C. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7666
37. Morton, S. M.; Jensen, L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4090
38. Liu, S.; Li, X. Y.; Zhao, X.; Chen, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234509
39. Fu, X.; Pan, Y.; Wang, X.; Lombardi, J. R. J. Chem. Phys. 2011, 134, 024707
40. Wu, D.-Y.; Hayashi, M.; Chang, C. H.; Liang, K. K.; Lin, S. H. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4073
41. Papadopoulou, E.; Bell, S. E. J. J. Phys. Chem. 2010, 114, 22644
42. Brewer, K. E.; Aikens, C. M. J. Phys. Chem A 2010, 114, 8858
43. Wu, D.-Y.; Liu, X.-M.; Huang, Y.-F.; Ren, B.; Xu, X.; Tian, Z. Q. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18212
44. Muniz-Miranda, M.; Gellini, C.; Pagliai, M.; Innocenti, M.; Salvi, P. R.; Schettino, V. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 13730
45. Biswas, N.; Thomas, S.; Sarkar, A.; Mukherjee, T.; Kapoor, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 709
46. Aliaga, A. E.; Ahumada, H.; Sepulveda, K.; Gomez-Jeria, J. S.; Garrido, C.; Weiss-Lopez, B. E.; Campos-Vallette, M. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3982-3989
47. Wu, D. Y.; Hayashi, M.; Lin, S. H.; Tian, Z. Q. Spectrochim. Acta A 2004, 60, 137
48. Pagliai, M.; Muniz-Miranda, M.; Cardini, G.; Schettino, V. J. Phys. Chem. A 2009, 13, 15198
49. Katrizky, A. R.; Rees, C. W.; Scriven, E. F. V., Eds. Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Pergamon Press: Oxford, 1996; Vol. 2.
50. Phillion, D. P.; Braccolino, D. S.; Graneto, M. J.; Phillips, W. G.; Van Sant, K. A.; Walker, D. M.; Wong, S. C. European Patent CODEN: EPXXDW1992, 1993, 711, EP 538231 A 1 19930421.
51. Samarkandy, A. A.; Al- Youbi, A. O.; Khalil, R. M.; Fattah, A. A. A. Bull. Electrochem. 2001, 17, 111
52. Chi-te, C.; Kuo-mou, C.; Wann- huang, L.; Fen-lan, L.; Rong-tsun, W. U.S. Patents 5602170 (1997), 5747525 (1998), 5753692 (1998).
53. Minkin, C. V. S; Goldhaber, P. Science 1971, 172, 163
54. Roncali, J. Chem. Rev. 1992, 92, 711
55. Mecullough, R. D. Adv. Mater. 1998, 10, 93
56. Kline, R. J.; McGhee, M. D.; Toney, M. F. Nat. Mater. 2006, 5, 197
57. McQuade, D. T.; Pullen, A. E.; Swagar, T. M. Chem. Rev. 2000, 100, 2537
58. Temprado, M.; Roux, M. V.; Jimenez, P.; Davalos, J. Z.; Notario, R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11173
59. Roux, M. V.; Temprado, M.; Jimenez, P.; Davalos, J. Z.; Foces, C. F.; Garcia, M. V.; Redondo, M. I. Thermochim. Acta 2003, 404, 235
60. Creighton, J. A.; Blatchford, C. G.; Albrecht, M. G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1979, 275, 790
61. Chowdhury, J.; Ghosh, M.; Misra, T. N. J. Colloid Interface Sci. 2000, 228, 372
62. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schiegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; Vreven, T., Jr.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P. J.; Dannenberg, J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Rahgavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
63. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244
64. Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007
65. Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1994, 100, 2975
66. Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007
67. Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358
68. Martin, J. M. L.; Van Alsenoy, C. GAR2PED; University of Antwerp: 1995.
69. Morita, S. 2Dshige; Kwansei-Gakuin University: 2004-2005.
70. Marvin 5.1.0, ChemAxon (http://www.chemaxon.com), 2008.
71. Bak, B.; Christensen, D.; Hansen-Nygaard, L.; Rastrup-Andersen, J. J. Mol. Spectrosc. 1961, 7, 58
72. Aroca, R. F.; Clavijo, R. E.; Halls, M. D.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9500
73. Bolboaca, M.; Iliescu, T.; Paizs, Cs.; Irimie, F. D.; Kiefer, W. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1811
74. Sarkar, J.; Chowdhury, J.; Talapatra, G. B. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 10049-10061
75. Rico, M.; Orza, J. M. J. Morcillo Spectrochim. Acta 1965, 21, 689
76. Samagne, J. J. P.; Lebas, J. B. Spectrochim. Acta 1970, 26A, 1651
77. Piliani, G.; Cataliotti, R. Spectrochim. Acta 1982, 38A, 751
78. Horak, M.; Hyams, I. J.; Hyams, E. R. Spectrochim. Acta 1966, 22A, 1355
79. Piliani, G.; Cataliotti, R. Spectrochim. Acta 1981, 37A, 707
80. Sarkar, U. K. Chem. Phys. Lett. 2003, 374, 341
81. Lapinski, L.; Nowak, M. J.; Kwaitkowski, J. S.; Leszczynski, J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 280
82. Chowdhury, J.; Ghosh, M. J. Colloid Interface Sci. 2004, 277, 121
83. Sanda, P. N.; Warlaumont, J. M.; Demuth, J. E.; Tsang, J. C.; Christmann, K.; Bradley, J. A. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 1519
84. Bowmaker, G. A.; Tan, L. C. Aust. J. Chem. 1979, 32, 1443
85. Loo, B. H. Chem. Phys. Lett. 1982, 89, 346
86. Sanchez-Cortes, S.; Garcia-Ramos, J. V. J. Raman Spectrosc. 1992, 23, 61
87. Zhang, D.; Ansar, S. M. Anal. Chem. 2010, 82, 5910
88. Ansar, S. M.; Haputhanthri, R.; Edmonds, B.; Liu, D.; Yu, L.; Sygula, A.; Zhang, D. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 653
89. Mukherjee, K.; Bhattacharjee, D.; Misra, T. N. J. Colloid Interface Sci. 1997, 193, 286
90. Mukherjee, K.; Bhattacharjee, D.; Misra, T. N. J. Colloid Interface Sci. 1999, 213, 46
91. Mukherjee, K.; Misra, T. N. Spectrochim. Acta 1997, 53 A, 1439
92. Mukherjee, K.; Misra, T. N. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1997, 70, 301
93. Chowdhury, J.; Mukerjee, K. M.; Misra, T. N. J. Raman Spectrosc. 2000, 31, 427
94. Sanchez-Cortes, S.; Garcia-Ramos, J. V. J. Raman Spectrosc. 1990, 21, 679
95. Bukowska, J. J. Mol. Struct. 1992, 275, 151
96. Compagnini, G.; De Bonis, A.; Cataliotti, R. S.; Marletta, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 5298
97. Bazzaoui, E. A.; Levi, G.; Aeiyach, S.; Aubard, J.; Marsault, J. P.; Lacaze, P. C. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6628
98. Kim, H.-J.; Kim, D.-C.; Kim, R.; Kim, J.; Park, D.-H.; Kim, H.-S.; Joo, J.; Suh, Y. D. J. Appl. Phys. 2007, 101, 053514
99. Shen, Y.; Chen, F.; Wu, P.; Shi, G. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11415
100. Pathak, S.; Kumar, A.; Tandon, P.; Kiskan, B.; Koz, B.; Yagci, Y. E. Polym. J. 2010, 46, 1525
101. Fujita, W.; Teramae, N.; Haraguchi, H. Chem. Lett. 1994, 23, 511
102. Shi, G.; Xu, J.; Fu, M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 288
103. Chen, F.; Shi, G.; Zhang, J.; Fu, M. Thin Solid Films 2003, 424, 283
104. Noda, I.; Ozaki, Y. In Two-Dimensional Correlation Spectroscopy, Applications in Vibrational and Optical Spectroscopy; John Wiley and Sons: England, 2004.
105. Sett, P.; Chowdhury, J.; Mallick, P. K. Chem. Phys. Phys. Lett. 2008, 464, 87
106. Moskovits, M.; Suh, J. J. Phys. Chem. 1984, 88, 1293
107. Tourwe, Els; Baert, K.; Hubin, A. Vib. Spectrosc. 2006, 40, 25
108. Moskovits, M. J. Chem. Phys. 1982, 77, 4408
109. Creighton, J. A. Surf. Sci. 1983, 124, 209
110. Albrecht, A. C. J. Chem. Phys. 1961, 34, 1476
111. Lombardi, J. R.; Birke, R. L. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5605
112. Lombardi, J. R.; Birke, R. L.; Lu, T.; Xu, J. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4174
113. Osawa, M.; Matsuda, N.; Yoshii, K.; Uchida, I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 12702
114. Arenas, J. F.; Woolley, M. K.; Lopez Tacon, I.; Otero, J. C.; Marcos, J. I. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7669
115. Arenas, J. F.; Soto, J.; Lopez Tacon, I.; Fernandez, D. J. J.; Otero, C.; Marcos, I. J. J. Chem. Phys. 2002, 116, 7207
116. Peticolas, W. L.; Strommen, D. P.; Lakshminarayanan, V. J. Chem. Phys. 1980, 73, 4185
117. Lopez-Ramirez, M. R.; Ruano, C.; Castro, J. L.; Arenas, J. F.; Soto, J.; Otero, J. C. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7666
118. Avila, F.; Soto, J.; Arenas, J. F.; Rodriguez, J. A.; Palaez, D.; J. Otero, C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 105
119. Canamares, M. V.; Chenal, C.; Birke, R. L.; Lombardi, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 20295
120. Chenal, C.; Birke, R. L.; Lombardi, J. R. Chem. Phys. Chem. 2008, 9, 1617