Riassunto analitico
Il seguente progetto di tesi si pone come obbiettivo quello di mettere a punto la sintesi di nanoparticelle d’argento utilizzate come substrato per analisi SERS al MicroRaman di diversi campioni organici (antimicrobici).
La spettroscopia Raman (RS) è un potente tecnica di indagine analitica non distruttiva sfruttata comunemente in diversi ambiti scientifici per ricavare informazioni sulle diverse strutture molecolari sulla base dell’interazione della luce con la materia. Questa tecnica vibrazionale di tipo anelastico si basa appunto sull’effetto Raman ovvero, quando una radiazione monocromatica incidente ad un sistema molecolare una piccolissima frazione dell’energia luminosa viene diffusa con una lunghezza d’onda diversa da quella della sorgente di eccitazione. Attraverso l’analisi degli spettri Raman è possibile ricavare informazioni circa la struttura e la composizione del campione, ciò è dovuto al fatto che ogni Raman shift, ossia la differenza in numeri d’onda tra la radiazione osservata e quella incidente, corrisponde ai modi vibrazionali delle molecole in esame.
Il limite principale di questa tecnica è che essendo la RS un processo di scattering anelastico, la sua sezione d’urto è circa 10 ordini di grandezza più piccoli della sezione d’urto di assorbimento. Per far fronte a questo problema è stata successivamente introdotta la spettroscopia SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) che consente di aumentare la sensibilità di diversi ordini di grandezza e di conseguenza ottenere un segnale più intenso.
L’amplificazione del segnale Raman è possibile grazie all’interazione della radiazione elettromagnetica incidente con un substrato metallico (solitamente oro o argento) in prossimità del campione. In particolare nel seguente lavoro di tesi si propone la messa a punto di una sintesi semplice e facilmente riproducibile di nanoparticelle d’argento dalla forma sferica che fungono da substrato metallico e permettono di aumentare nettamente l’intensità del segnale Raman e di rivelare concentrazioni di molecole nell’ordine nanomolare.
|
Abstract
The following thesis project aims to develop the synthesis of silver nanoparticles used as a substrate for SERS analysis with a MicroRaman of different organic samples (antimicrobials).
Raman spectroscopy (RS) is a powerful non-destructive analytical investigation technique commonly used in various scientific fields to obtain information on different molecular structures based on the interaction of light with matter. This anelastic vibration technique is based on the Raman effect, which is when a monochromatic incident radiation to a molecular system, a very small fraction of the light energy is scattered with a wavelength different from that of the excitation source. Through the analysis of Raman spectra, it is possible to obtain information about the structure and composition of the sample, this is due to the fact that each Raman shift, that is, the difference in wavenumbers between the observed radiation and the incident one, corresponds to the vibrational modes of the molecules under examination.
The main limitation of this technique is that, being RS an anelastic scattering process, its cross section is about 10 orders of magnitude smaller than the absorption cross section. To overcome this problem, Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) was subsequently introduced, which allows to increase the sensitivity by several orders of magnitude and consequently to obtain a stronger signal.
The amplification of the Raman signal is possible thanks to the interaction of the incident electromagnetic radiation with a metal substrate (usually gold or silver) near the sample. In particular, in this thesis work, a simple and easily reproducible synthesis of spherical silver nanoparticles is proposed, which act as a metal substrate and allow to significantly increase the intensity of the Raman signal and to detect concentrations of molecules of the order of nanomolar.
|
