mầu rhodamine 6G (Rh6G)
Sau khi xác định được hình dạng và kích thước của các AgNPs, một trong các mẫu được thử nghiệm phát hiện chất nhuộm mầu rhodamin 6G là các hạt dạng tấm phẳng tam giác dựa trên SERS. Các đế SERS sau khi chế tạo được tiến hành đo tại thiết bị đo tán xạ Raman của Viện Vật Lý, VHLKH&CN Việt Nam. Phổ được đo ở hệ đo tán xạ Raman có bước sóng kích thích là 633nm. Các mẫu được làm đế SERS là các dung dịch nano bạc sau khi được chiếu bởi xanh lá LED ở 40 phút; 60 phút; 70 phút; 80 phút; 100 phút; 140 phút và 76 giờ. Chất phân tích Rh6G được pha ở nồng độ 10-5M để được thử phát hiện. Hình 3.13 thể hiện kết quả đo SERS nhằm phát hiện Rh6G 10-5M. Từ các phổ này cho thấy các đế SERS sử dụng phát hiện tốt chất nhuộm mầu Rh6G. Các đặc trưng ở các số sóng 609; 774; 1186; 1311; 1366; 1511 và 1649 cm-1 được hiển thị rõ nét. Trong số các mẫu được thử nghiệm SERS thì mẫu GLED_76h cho tín hiệu phát hiện Rh6G là tốt nhất. Từ thí nghiệm này cho thấy các cấu trúc nano bạc dạng tấm tam giác sử dụng tốt để làm các đế SERS nhằm phát hiện dư lượng chất nhuộm mầu Rh6G ở nồng độ 10-5 M. Mức độ phát hiện này được ước lượng tăng 5 bậc khi có mặt của nano bạc. So với các công bố trong thời gian gần đây thì kết quả này được đánh giá khá cao khi dùng AgNPs là đế SERS. Điều đó cho thấy
các cấu trúc nano bạc dạng tam giác có thể dùng làm đầu dò cảm biến có độ nhạy cao trong việc phát hiện các chất Rh6G ở nồng độ thấp.
Hình 3.13: Phổ tán xạ Raman của Rh6G (10-5M) sử dụng đế SERS là các hạt nano bạc dạng tấm tam giác. Phổ được đo ở hệ đo tán xạ Raman có bước sóng kích thích là 633nm.
KẾT LUẬN Những kết đã thu được:
- Đã chế tạo thành công các hạt nano bạc bất đẳng hướng bằng phương pháp phát triển mầm dưới sự hỗ trợ chiếu sáng bằng đèn xanh lá và xanh dương LED. Kết quả cho thấy, khi mầm có kích thước trung bình 9 nm được kích thích bởi xanh lá LED thì cho các tấm phẳng nano tam giác, trong khi kích thích bằng xanh dương LED thì các nano hợp diện chủ yếu được hình thành.
- Khảo sát chi tiết tính chất quang của các cấu trúc nano bạc thông qua phổ hấp thụ plasmon.
- Kết quả cũng chỉ ra sự thay đổi cấu trúc tinh thể của các AgNPs khi chúng ở các dạng cầu và dạng tấm tam giác thể hiện qua nhiễu xạ tia X. Đối với các cấu trúc nano dạng tấm tam giác thì hằng số mạng giảm đi 0,056 Å so với dạng cầu.
- Đề tài cũng đã khảo sát ảnh hưởng của cách chiếu LED lên các mầm nano bạc. Khi chiếu tổ hợp xanh lá LED rồi đến xanh dương Led thì hình dạng được ưu tiên theo bước sóng của LED chiếu trước (tức là xanh lá LED), do đó kết quả vẫn hình thành dạng tấm phẳng tam giác.
- Đặc biệt hơn là đề tài đã tiến hành thử nghiệm sử dụng các tấm nano bạc dạng tam giác như là các đầu dò nano để sử dụng làm đế SERS nhằm phát hiện chất nhuộm mầu Rh6G. Kết quả cho thấy đã phát hiện được ở ngưỡng khá thấp (10-5M).
- Kết quả của luận văn này sẽ hứa hẹn cho nhiều ứng dụng sự dụng các nano bạc trong phát hiện các chất cấm như: cyanua, melamin, rhodamin 6G, xanh methylen,..khi còn tồn dư trong thực phẩm,…
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN “Ảnh hưởng của thời gian chiếu đèn LED xanh lên sự phát triển của hạt nano bạc bằng phương pháp phổ hấp thụ plasmon”.
Vũ Xuân Hòa*, Phạm Minh Tân, Phạm Thị Thu Hà, Đỗ Mạnh Quyền, Nguyễn Văn Đông, Hoàng Cao Nguyên, Phan Thanh Phương.
Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] M. Sriram, K. Zong, S. R. C. Vivekchand, and J. Justin Gooding, “Single nanoparticle plasmonic sensors,” Sensors (Switzerland), vol. 15, no. 10, pp. 25774–25792, 2015. [2] S. J. Nurani, K. C. Saha, M. A. Rahman Khan, and S. M. H. Sunny, “Silver
Nanoparticles Synthesis, Properties, Applications and Future Perspectives: A Short Review,” IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering Ver. I, vol. 10, no. 6, pp. 117–126, 2015.
[3] M. Pris and T. Krzysztof, “Influence of different parameters on wet synthesis of silver nanoparticles Membrane Science & Technology Group,” Influence of different parameters on wet synthesis of silver nanoparticles Membrane Science & Technology Group, 2008.
[4] A. J. Haes and R. P. Van Duyne, “Preliminary studies and potential applications of localized surface plasmon resonance spectroscopy in medical diagnostics,” Expert Review of Molecular Diagnostics, vol. 4, no. 4, pp. 527–537, 2004.
[5] N. N. Long et al., “Synthesis and optical properties of colloidal gold nanoparticles,”
Journal of Physics: Conference Series, vol. 187, no. August, pp. 2–11, 2009.
[6] Q. Zhang, N. Li, J. Goebl, Z. Lu, and Y. Yin, “A systematic study of the synthesis of silver nanoplates: Is citrate a ‘magic’ reagent?,” Journal of the American Chemical Society, vol. 133, no. 46, pp. 18931–18939, 2011.
[7] S. Agnihotri, S. Mukherji, and S. Mukherji, “Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5-100 nm using the same protocol and their antibacterial efficacy,” RSC Advances, vol. 4, no. 8, pp. 3974–3983, 2014.
[8] C. M. Cobley and S. E. Skrabalak, “Shape-Controlled Synthesis of Silver Nanoparticles for Plasmonic and Sensing Applications,” pp. 171–179, 2009.
[9] J. M. Kelly, G. Keegan, and M. E. Brennan-Fournetb, “Triangular silver nanoparticles: Their preparation, functionalisation and properties,” Acta Physica
Polonica A, vol. 122, no. 2, pp. 337–345, 2012.
[10] C. M. Krishna, “Photochemical transformation of silver nanoparticles by combining blue and green irradiation,” 2015.
[11] S. Lee, S. Chang, Y. Lai, C. Lin, and C. Tsai, “Effect of Temperature on the Growth of Silver Nanoparticles Using Plasmon-Mediated Method under the Irradiation of Green LEDs,” pp. 7781–7798, 2014.
[12] Z. Yi et al., “Convenient synthesis of silver nanoplates with adjustable size through seed mediated growth approach,” Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition), vol. 22, no. 4, pp. 865–872, 2012.
[13] B. Pietrobon and V. Kitaev, “Photochemical Synthesis of Monodisperse Size Controlled Silver Decahedral Nanoparticles and Their Remarkable Optical Properties Partners,” Chem. Mater., vol. 20, no. 22, pp. 1–2, 2008.
[14] H. Lu, H. Zhang, X. Yu, S. Zeng, K. T. Yong, and H. P. Ho, “Seed-mediated Plasmon-driven Regrowth of Silver Nanodecahedrons (NDs),” Plasmonics, vol. 7, no. 1, pp. 167–173, 2012.
[15] B. Tang et al., “Photochemical Formation of Silver Nanodecahedra : Structural Selection by the Excitation Wavelength Article Photochemical Formation of Silver Nanodecahedra : Structural Selection by the Excitation Wavelength,” no. May, 2009. [16] H. Yu et al., “Thermal Synthesis of Silver Nanoplates Revisited : A Modi fi ed
Photochemical,” no. 10, pp. 10252–10261, 2014.
[17] R. Jin, Y. C. Cao, E. Hao, G. S. Metraux, G. C. Schatz, and C. A. Mirkin, “Controlling Anisotripic Nanoparticle Growth Through Plasmon Excitation,” Nature, vol. 425, no. 4, pp. 487–490, 2003.
[18] P. Silver, B. Pietrobon, M. Mceachran, and V. Kitaev, “Synthesis of Size-Controlled Faceted Tunable Plasmonic Properties and Self- Assembly of These Nanorods,” Acs Nano, vol. 3, no. 1, pp. 21–26, 2009.
[19] P. Raveendran, J. Fu, and S. L. Wallen, “Completely ‘Green’ Synthesis and Stabilization of Metal Nanoparticles,” Journal of the American Chemical Society, vol. 125, no. 46, pp. 13940–13941, 2003.
[20] N. Prasad and B. Karthikeyan, “Cu-doping and annealing effect on the optical properties and enhanced photocatalytic activity of ZnO nanoparticles,” Vacuum, vol. 146, pp. 501–508, 2017.
[21] Y. Sun, B. Mayers, and Y. Xia, “热处理Transformation of Silver Nanospheres.pdf,” 2003.
[22] I. Pastoriza-Santos and L. M. Liz-Marzán, “Colloidal silver nanoplates. State of the art and future challenges,” Journal of Materials Chemistry, vol. 18, no. 15, pp. 1724– 1737, 2008.
[23] V. Bastys, I. Pastoriza-Santos, B. Rodíguez-González, R. Vaisnoras, and L. M. Liz- Marzán, “Formation of silver nanoprisms with surface plasmons at communication wavelengths,” Advanced Functional Materials, vol. 16, no. 6, pp. 766–773, 2006. [24] A. Gonzalez and C. Noguez, “Size, Shape, Stability, and Color of Plasmonic Silver
Nanoparticles,” no. April, 2014.
[25] H. Wang et al., “Transformation from Silver Nanoprisms to Nanodecahedra in a Temperature-Controlled Photomediated Synthesis,” pp. 1–6, 2012.
[26] X. Zheng, Y. Peng, J. R. Lombardi, and X. Cui, “Photochemical growth of silver nanoparticles with mixed-light irradiation,” Colloid and Polymer Science, pp. 911– 916, 2016.