Studzińska Anna
Zakład Dydaktyczny Chemii Fizycznej i Radiochemii
Pracownia Spektroskopii i Oddziaływań Międzycząsteczkowych
Kompozyty nanocząstek srebra i zredukowanego tlenku grafenu – wpływ kondycjonowania w roztworze amoniaku i wodorotlenku potasu na wzmocnienie SERS
Anna Studzińska
Promotor: prof. dr hab. Barbara Pałys
Opiekun: mgr Mateusz Kasztelan
Nieelastyczne rozproszenie światła będące podstawą spektroskopii ramanowskiej jest bardzo niewydajnym zjawiskiem. W efekcie widma rejestrowane dla niewielkiej ilości substancji mają słabą intensywność co poważnie utrudnia identyfikację badanych cząsteczek. Jednym ze sposobów na wzmocnienie sygnału jest użycie podłoża wzmacniającego będącego podstawą w technice powierzchniowo wzmocnionego rozpraszania ramanowskiego (SERS) [1]. Wciąż trwają badania nad podłożem umożliwiającym rejestrowanie coraz niższych stężeń substancji. Praktykowane jest łączenie komponentów o unikatowych właściwościach takich jak zredukowany tlenek grafenu w roztworze amoniaku i wodorotlenku potasu podłoża składającego się ze zredukowanego tlenku grafenu i nanocząstek srebra na jego aktywność SERS. Podłoże otrzymano w wyniku redukcji mieszaniny azotanu (V) srebra i tlenku grafenu w wodzie przy użyciu kwasu askorbinowego. Ponadto zsyntetyzowane kompozytu poddano kondycjonowaniu na trzy sposoby używając roztworu wodorotlenku potasu i roztworu amoniaku. Każdy z kompozytów scharakteryzowano metodami spektroskopowymi w tym spektroskopią UV-Vis, w podczerwieni i Ramana oraz skaningową mikroskopią elektronową. Aktywność SERS otrzymanych kompozytów zbadano porównując zarejestrowane widma SERS dla 4-aminotiofenolu (PATP). Analiza wyników dowiodła, że zarówno roztwór amoniaku jak i wodorotlenku potasu poprawia wzmocnienie sygnału ramanowskiego w technice SERS. Najefektywniejsze wzmocnienie otrzymano dla kompozytu potraktowanego wodorotlenkiem potasu. Zróżnicowanie efektywności wzmocnienie jest skorelowane z absorpcją światła UV-Vis przez nanocząstki srebra oraz z ich rozkładem na powierzchni kompozytu [2].
Rys.1 Synteza kompozytów w czterech wariantach.
Literatura:
[1] Kamilla Małek, Spektroskopia oscylacyjna, PWN, Warszawa (2016).
[2] Mateusz Kasztelan, Anna Studzińska, Grażyna Zofia Żukowska, Barbara Pałys, Silver-graphene oxide nano-hybrids for highly sensitive, stable SERS platforms, Frontiers in chemistry (2021).