3.1. Khảo sát đặc trưng của dung dịch nano vàng
3.1.2. Khảo sát đặc tính hấp thụ cộng hưởng bề mặt bằng phổ hấp thụ phân tử UV-
VIS
Màu sắc của dung dịch nano vàng gây nên bởi hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR). Hiện tượng này gây nên bởi sự phân cực hàng loạt của các electron tự do trên bề mặt hạt nano vàng khi tần số dao động của chúng trùng với tần số của bức xạ điện từ. Tần số dao động này thường nằm trong vùng khả kiến nên các hạt nano vàng có khả năng hấp thụ mạnh ánh sáng vùng khả kiến, gây nên sự thay đổi màu sắc của dung dịch nano vàng. Số lượng và vị trí của các dải hấp thụ plasmon phụ thuộc chủ yếu vào kích thước và hình thái của hạt, peak cộng hưởng có thể xuất hiện trong vùng khả kiến đến vùng hồng ngoại gần. Theo Mie bằng cách giải bài tốn tán xạ của sóng điện từ trên một hạt cầu kim loại, với vàng nano dạng cầu, SPR xảy ra ở vùng khả kiến tại bước sóng khoảng 520-540nm. Nếu kích thước của hạt tăng lên thì cực đại hấp thụ ứng với SPR sẽ dịch chuyển về vùng có bước sóng dài hơn. Tuy nhiên, khi hạt cầu lớn đến một kích thước nào đó, sẽ trở thành dạng khối (bulk) và hiện tượng SPR sẽ biến mất. [5,44].
Tiến hành ghi phổ UV-Vis của dung dịch nano vàng khi có mặt và khơng có mặt meropenem trong vùng bước sóng khả kiến từ 400-800nm. Các phổ hấp thụ của dung dịch khi có mặt meropenem (đường cong 2) và khi khơng có mặt meropenem (đường cong 1) được cho trong Hình 3.3.
Hình 3.3. Phổ hấp thụ của dung dịch nano vàng khi có mặt meropenem (1) Phổ hấp thụ của dung dịch nano vàng
(2) Phổ hấp thụ của dung dịch nano vàng khi có mặt meropenem (10-5 M)
Đường 1 cho thấy phổ hấp thụ UV-Vis của dung dịch nano vàng có một đỉnh hấp thụ cực đại ở 520nm (dải hấp thụ cộng hưởng plasmon bề mặt) giống như trong tính tốn của Mie cho hạt vàng ở dạng cầu có kích thước nhỏ dưới 100 nm. Khi cho thêm meropenem (10-5M) vào dung dịch nano vàng, trên đường 2 xuất hiện thêm một đỉnh cực đại ở bước sóng 660nm. Ngun nhân là do sự thay đổi kích thước hạt nano vàng từ vài chục nm đến vài trăm nm (xem mục 3.1.1) khi có mặt meropenem, làm dịch chuyển cực đại hấp thụ SPR về bước sóng dài hơn, dẫn đến sự thay đổi màu sắc của dung dịch nano Au từ đỏ sang xanh..Từ khảo sát trên tiến hành lựa chọn hai bước sóng hấp thụ cực đại là 520nm và 660nm và sử dụng tỉ lệ độ hấp thụ quang tại 2 bước sóng này làm tín hiệu phân tích để định lượng meropenem.