Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Русанова Т. Ю., Маркин А. В., Юрова Н. С., Бесараб Н. П., Горин Д. А. Золь-гель материалы с наночастицами серебра для одновременного концентрирования и определения веществ методом гигантского комбинационного рассеяния света // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2013. Т. 13, вып. 4. С. 12-19. DOI: 10.18500/1816-9775-2013-13-4-12-19

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 136)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Химия
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
543.424.2
DOI: 
10.18500/1816-9775-2013-13-4-12-19

Золь-гель материалы с наночастицами серебра для одновременного концентрирования и определения веществ методом гигантского комбинационного рассеяния света

Авторы: 
Русанова Татьяна Юрьевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Маркин Алексей Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Юрова Надежда Сергеевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Бесараб Надежда Павловна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Горин Дмитрий Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

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).

Ключевые слова: 
золь-гель технология
наночастицы серебра
спектроскопия комбинационного рассеяния
Список источников: 

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.