CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.5. Ứng dụng phát hiện MR bằng phương pháp phổ tán xạ Raman tăng
3.5.1. Phổ Raman tăng cường bề mặt của đế SERS AgNPs và AgNC
Để khảo sát sự tăng cường tín hiệu Raman của chất mầu methyl đỏ (MR) trên các đế thì trước tiên ta cần đo đạc khảo sát phổ Raman của riêng MR. Đây là phép phổ cơ bản đã được báo cáo trong nhiều nghiên cứu trước đây [46].
Phổ Raman được ghi lại ở nhiệt độ phòng bằng máy quang phổ Raman (Micro Raman Horiba - Xplora, Pháp) với bước sóng laser kích thích là 532 nm và thời gian tích lũy cho mỗi lần đo là 10 s. Công suất laser từ máy quang phổ Raman là 3,2 mW và mật độ công suất đến mẫu khoảng 3,4 mW/mm2. Đường kính của vết laser khoảng 1 mm trên mẫu. Phổ Raman của MR (1M) trên đế Si được thể hiện trên hình 3.7. Từ phổ Raman chỉ ra các pic đặc trưng nhất cho phân tử MR ở các số sóng 840, 929, 1117, 1153, 1200, 1244, 1280, 1399, 1465 và 1618 cm-1. Các pic đặc trưng này rất gần với thẻ định danh đã được công bố trước đây [47]. Trong đó 1399 cm-1 là đỉnh nổi bật nhất. Dải mạnh nhất ở 1399 cm-1được gán cho mode dao động rung N = N, dải ở 1618 cm-1được gán cho độ rung C = C và C = N của hệ thống vịng quinonoid [48]. Ở các số sóng 1280 và 1200 cm-1 lần lượt được gán cho độ kéo căng C-N, uốn cong trong mặt phẳng vòng C và uốn cong N-N [49]. Các dải ở 840 cm-1, 1117 cm-1 được quy cho chế độ vòng N-N, đỉnh ở 929 cm-1thuộc về liên kết C-N-C.
Hình 3.7. Phổ Raman của phân tử chất mầu methyl đỏ (MR) dạng bột
Để đánh giá chất lượng đồng thời lựa chọn đế SERS cho nghiên cứu thay đổi độ pH của chất mầu MR, các nano AgNPs và AgNC được khảo sát thử nghiệm phát hiện với MR ở nồng 10-4 M. Dung dịch MR được pha trong ethanol để được nồng độ chính xác ở 10-4 M, rồi phun đều lên đế 5 µL đợi khơ và tiến hành đo phổ Raman. Các thông số máy đo được giữ tương tự như khi đo với bột MR ở trên. Kết quả phổ Raman đo được trong trường hợp này được biểu diễn trên hình 3.8. Các pic đặc trưng đo được ở các số sóng lần lượt 611, 772, 834, 910, 1092, 1145, 1190, 1256, 1310, 1396, 1458 và 1609 cm-1. Đối sánh với các pic đặc trưng chỉ riêng của MR trên đế Si trình bày ở trên thì rõ ràng có sự xê dịch ở các dao động N=N (dải mạnh nhất ở 1396 cm-1), C = C và C = N (số sóng 1609 cm-1 thay vì 1618 cm-1). Ngồi ra, cịn xuất hiện thêm 2 pic mới rất rõ là ở 611 cm-1và 722 cm-1(đế SERS AgNPs). Tuy nhiên, đây cũng không phải 2 pic định danh quan trọng để xác định sự có mặt MR, mà nó cho thấy khi có mặt của kim loại bạc thì chúng đã tăng cường tín hiệu Raman của MR dù là nhỏ nhất. Hình 3.8 cũng cho thấy rõ ràng đế SERS AgNC cho tín hiệu Raman có cường độ cao nhất so với AgNPs ở các số sóng đặc trưng nhất như là các dấu vân tay phân tử là 1396 cm-1 và 1609 cm-1
lần so với trường hợp chỉ có MR ở dạng bột. Kết quả này tiệm cận với kết quả mà nhóm đã nghiên cứu trước đây với nano AgAu dạng tấm tam giác [46]. Từ đánh giá kết quả sơ bộ với MR ở 10-4 M, tác giả lựa chọn nano bạc dạng tấm vuông AgNC để tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH của MR lên phổ tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) trong phần tiếp theo.
Hình 3.8. Phổ Raman của MR (10-4M) được tăng cường khi dùng đế AgNPs và AgNC