Bài thuyết trình Phổ Raman tăng cường bề mặt

Nguyên lý

Phương pháp SERS ( Surface Enhanced Raman
Spectroscopy)
tăng cường độ vạch Raman
bằng plasmon bề mặt


Nguyên lý

Khi tần số sóng nhỏ hơn tần số plasma của electron
trong kim loại
tương tác của sóng và plasma electron
sóng điện từ có thể thâm nhập vào môi trường
(gần bề mặt)
Dùng plasmon bề mặt có thể tăng cường độ điện
trường một cách cục bộ
đưa nguyên tử cần đo phổ Raman vào
tương tác giữa nguyên tử và trường điện
từ sẽ mạnh hơn
phổ Raman được tăng cường


Sơ đồ thiết bị đo SERS


Bề mặt kim loại phủ lên đế

Bề mặt kim loại phải gồ ghề (trong kích cỡ nm).
Độ dày lớp bề mặt ở kích thước nm

sự tăng cường mới đáng kể


Plamon bề mặt

Plasmon bề mặt là một dạng lượng tử của trường
điện từ trong môi trường plasma


Bề mặt kim loại phủ lên đế

Ảnh hưởng của kích thước hạt lên phổ SERS


Ảnh hưởng của nồng độ dung môi

Phổ SERS của 1-methyl
adenine (10−5 mol L−1)

Với nồng độ của NaCl:
0.002 mol L−1 (A)
0.01 mol L−1 (B)
0.1 mol L−1 (C)
Dung môi H2O (D)


Những yêu cầu của pp SERS

Một số kim loại đặc biệt (Ag, Au, Cu, Pt,...)
Bề mặt phải gồ ghề (ở thang đo nano)

Tần số phải phù hợp
Không xảy ra đối với nước, methanol và
hầu hết các dung môi


Ưu nhược điểm của pp SERS

Phát hiện được các phân tử trong một dung dịch với
nồng độ rất thấp.
Không huỷ mẫu, không làm phai màu chất đo.
Hoạt động trong dải rộng của áp suất và nhiệt độ

Phụ thuộc nhiều vào tính chất bề mặt kim loại và
tần số plasma của kim loại.


Sự ổn định của phổ SERS


Ứng dụng

Phổ SERS của phân tử 4-mercaptopyridine trên các hạt nano bạc


Ứng dụng

Dùng phổ SERS xác định nồng độ pH của dung dịch


Ứng dụng

Dùng phổ SERS xác định chất nhuộm chỉ trong các
tấm vải dệt


Ứng dụng

Ứng dụng đặc biệt trong ngành sinh học


THE END !