Золь-гель материалы с наночастицами серебра для одновременного концентрирования и определения веществ методом гигантского комбинационного рассеяния света
Получены и исследованы новые золь-гель (З-Г) материалы на основе тетраэтоксисилана (ТЭОС), содержащие наночастицы серебра. З-Г синтез проводили одновременно с восстановлением ионов серебра (I) с целью стабилизации образующихся наночастиц металла силикатной «сеткой» геля. Изучено влияние концентрации катионов серебра, а также природы и концентрации восстановителя на свойства образующихся материалов. З-Г процесс изучали методами динамического рассеяния света и вискозиметрии. Полученные материалы исследовали методами конфокальной спектроскопии комбинационного рассеяния света, а также спектроскопии диффузного отражения света. Показано, что при адсорбции на З-Г материалах модельного соединения – родамина 6Ж (Р6Ж) – происходит усиление КР-сигнала в 104 раз. На примере Р6Ж и пирена оценена возможность применения полученных композитов для одновременного сорбционного концентрирования анализируемых веществ из растворов и их определения непосредственно в твердой фазе методом гигантского комбинационного рассеяния света (ГКР).
1. Zhang Hui, Fan Duowang, Yu Tianzhi, Wang Chenglong. Characterization of anti-reflective and self-cleaning SiO2-TiO2 composite fi lm // J. Sol-Gel Sci. Techn. 2013. Vol. 66, № 2. P. 274–279.
2. Siswoyo Lim, Lee Wah, Takeuchi Toyohide. Separation of gold nanoparticles with a monolithic silica capillary column in liquid chromatography // Anal. Sci. 2012. Vol. 28, № 2. P. 107–113.
3. Tyszikiewicz C., Karasinski P., Rogozinski R. Sensitive Films for Optical Detection of Ammonia and Nitrogen Dioxide // Acta Phys. Polonica A. 2012. Vol. 122, № 5. P. 915–920.
4. Ghaddab B., Sanchez J. B., Mavon C., Paillet M., Parret R., Zahab A. A., Bantignies J. -L., Flaud V., Beche E., Berger F. Detection of O3 and NH3 using hybrid tin dioxide/carbon nanotubes sensors: Infl uence of materials and processing on sensor’s sensitivity // Sensors Aсtuators B. 2012. Vol. 170. P. 67–74.
5. Kabir A., Furton K.G., Malik A. Innovations in sol-gel microextraction phases for solvent-free sample preparation in analytical chemistry // Trends in Anal. Chem. 2013. Vol. 45. P. 197–218.
6. Volkan M., Stokes D. L., Vo-Dinh T. Surface-enhanced Raman of dopamine and neurotransmitters using solgel substrates and polymer-coated fi ber-optic probes //Appl. Spectroscopy. 2000. Vol. 54, № 12. P. 1842–1848.
7. Kang J. S., Lee Ch. J., Kim M. S., Lee M. S. New routes to the preparation of silver-doped sol-gel fi lms for a SERS study // Bull. Korean Chem. Soc. 2003. Vol. 24, № 11. P. 1599–1604.
8. Farquharson S., Maksymiuk P. Simultaneous chemical separation and surface-enhanced Raman spectral detection using silver-doped Sol-Gels // Appl. Spectroscopy. 2003. Vol. 57, № 4. P. 479–481.
9. Fan M., Brolo A. G. Silver nanoparticles self assembly as SERS substrates with near single molecule detection limit // Phys.Chem. 2009. Vol. 11. P. 7381–7389.
10. Inscore F., Shende Ch., Sengupta At., Huang H., Farquharson S. Detection of drugs of abuse in saliva by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) // Appl. Spectroscopy. 2011. Vol. 65, № 9. P. 1004–1008.
11. Heaps D. A., Griffi ths P. R. Off-line direct deposition gas chromatography/surface-enhanced Raman scattering and the ramifi cations for on-line measurements // Appl. Spectroscopy. 2005. Vol. 59, № 11. P. 1305–1309.
12. Herman K., Mircescu N. E., Szabo L., Leopold L. F., Chis V., Leopold N. In situ silver spot preparation and onplate surface-enhanced Raman scattering detection in thin layer chromatography separation // J. Appl. Spectrosc. 2013. Vol. 80, № 2. P. 311–314.
13. Freye C. E., Crane N. A., Kirchner T. B., Sepaniak M. J. Surface enhanced Raman scattering imaging of developed thin-layer chromatography plates // Anal. Chem. 2013. Vol. 85, № 8. P. 3991–3998.
14. Yuan Wang, He Jiuming, Hui Chen, Zhang Disheng, Hua Cai, Shao Huibo. Analysis of fl avones in Rubus parvifolius Linn by high performance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectroscopy and thin layer chromatography-Fourier transform surface enhanced Raman spectroscopy // Chinese J. Anal. Chem. 2006. Vol. 34, № 8. P. 1073–1077.
15. Trachta G., Schwarze B., Sagmuller B, Brehm G., Schneider S. Combination of high-performance liquid chromatography and SERS detection applied to the analysis of drugs in human blood and urine // J. Molec. Sruct. 2004. Vol. 693, № 1–3. P. 175–185.
16. Nicolae Leopold, Bernhard Lendl. On-column silver substrate synthesis and surface-enhanced Raman detection in capillary electrophoresis // Anal. Bioanal. Chem. 2010. Vol. 396. P. 2341–2348.
17. Lucht S., Murphy T., Schmidt H., Kronfeldt H.-D. Optimized recipe for sol–gel-based SERS substrates //J. Raman Spectrosc. 2000. Vol. 31. P. 1017–1022.
18. Volkan M., Stokes D.L., Vo-Dinha T. A sol-gel derived AgCl photochromic coating on glass for SERS chemical sensor application // Sensors Actuators B. 2005. Vol. 106. P. 660–667.
19. Farquharson S., Gift A., Shende Ch., Inscore F., Ordway B., Farquharson C., Murren J. Surface-enhanced Raman spectral measurements of 5-fluorouracil in saliva // Molecules. 2008. Vol. 13. P. 2608–2627.
20. Du Jingjing, Jing Chuanyong. Preparation of thiol modifi ed Fe3O4 and Ag Magnetic SERS probe for PAHs detection and identifi cation // J. Phys. Chem. C. 2011. Vol. 115, № 36. P. 17829–17835.
21. Balakrishnan Karthikeyan. SERS of 7-azaindole adsorbed on Ag doped sol–gel film and Ag sol: a comparative investigation // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2008. Vol. 45. P. 79–82.
22. Leyton P., Sanchez-Cortes S., Carcia-Ramos J. V., Domingo C., Campos-Vallette M., Saitz C., Clavijo R. E. Selective molecular recognition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on calix[4]arene-functionalized Ag nanoparticles by surface-enhanced Raman scattering //J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108, № 45. P. 17484–17490.
23. Shende Ch., Inscore F., Sengupta A., Stuart J., Farquharson S. Rapid extraction and detection of trace Chlorpyrifosmethyl in orange juice by surface-enhanced Raman spectroscopy // Sens. Instrumen. Food Qual. 2010. Vol. 4. P. 101–107.
24. Wen-Chi Lin, Lu-Shing Liao, Yi-Hui Chen, Hung-Chun Chang, Din Ping Tsai, Hai-Pang Chiang. Size dependence of nanoparticle-SERS enhancement from silver fi lm over nanosphere (AgFON) substrate // Plasmonics. 2011. Vol. 6. P. 201–206.