Využití IČ absorpce a Ramanova rozptylu v hybridních nanosystémech

Využití
IČ absorpce
a
Ramanova rozptylu
v hybridních nanosystémech
RNDr. Karolína Šišková, Ph.D.
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
OBSAH PŘEDNÁŠKY
Využití IČ absorpční spektroskopie ve výzkumu
našich systémů a systémů jiných skupin
Využití spektroskopie Ramanova rozptylu ve
výzkumu našich systémů i systémů jiných skupin
Absorpce vs. adsorpce
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Mater.Chem. 2010, DOI: 10.1039/C0JM02360D
„Effect of Surface Modification on Fluorescence
and Morphology of CdSe Nanoparticles
Embedded in 3D Phosphazene-Based Matrix:
Nanowire-like Quantum Dots“
CdSe-benz
DOI:10.1039/C0JM02360D
100 nm
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Mater.Chem. 2010, DOI: 10.1039/C0JM02360D
Transmittance [%]
ATR - diamond
C=O
N-H
C=C
CdSeOA
C-H
Benz
N-H
C-H
3500
3000
Para
disubst.
arom.
BenzCdSeOA
ring
2500
1500
1000
500
-1
Wavenumber [cm ]
Benzidin i oleová kyselina navázány na CdSe nanočástice
(spektrum po vyčištění od nezreagovaných molekul)
J.Mater.Chem. 2010, DOI: 10.1039/C0JM02360D
Cl
Cl
N
Cl
P
P
N
N
Cl
+
Benz
CdSeOA

CompBenzCdSeOA
P
Cl
Cl
Cl
H2N
Cl
N
Cl
P
P
N
N
P
Cl
Cl
Cl
+
+
CdSeOA
Poly
 CdSe
OA
NH2
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Mater.Chem. 2010, DOI: 10.1039/C0JM02360D
Transmittance [%]
100
ATR - diamond
*
* *
80
1213 cm-1 ... (P=N)
875 cm-1 ... (P-N)
60
*
601 a 523 cm-1 ... (P-Cl)
CompBenzCdSeOA
PolyCdSeOA
40
3500
3000
2500
2000
1500
-1
Wavenumber [cm ]
1000
500
MS submitted to J.Am.Chem.Soc.
„Mechanisms and efficiency of simultaneous
removal of metals and cyanides using ferrate(VI)
- crucial roles of nanocrystalline iron(III)
oxyhydroxides and metal carbonates“
Transmittance
blank
Cu
Cd
Ni
Na2CO3
1600
1400
1200
1000
800
600
Chem.Commun. 2004, 2306-2307
„Synthesis of monodisperse iron oxide
nanocrystals by thermal decomposition
of iron carboxylate salts“
O-H

C-H
-COOH
C-H
-COO-...FeII/III
Oleová kyselina vs. Oleát železa – prekurzor pro nanočástice magnetitu
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Chem.Mater. 2010, 22, 3768-3772
„One-Pot Biofunctionalization of Magnetic
Nanoparticles via Thiol-Ene Click Reaction
for Magnetic Hyperthermia and Magnetic
Resonance Imaging“
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Chem.Mater. 2010, 22, 3768-3772
Anal.Chem. 2005, 77, 5912-5919
„Fe3O4/TiO2 Core/Shell Nanoparticles as Affinity
Probes for the Analysis of Phosphopeptides Using
TiO2 Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization
Mass Spectrometry“
Diamond and Related Materials 2006, 15, 622-625
„Spectroscopic study of bio-functionalized
nanodiamonds“
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Diamond and Related Materials 2006, 15, 622-625
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Diamond and Related Materials 2006, 15, 622-625
carboxylated/oxidized NDM
= záporně nabity díky
–COOProtein pozitivně nabit díky
–NH3+
=> Elektrostatická interakce
Na 5 nm NDMs adsorbováno více biomolekul, protože větší povrch NDMs
Carbon 2006, 44, 3342-3347
„Synthesis and exfoliation of isocyanate-treated
graphene oxide nanoplatelets“
Vzniklé funkcionalizované a odlupované nanovrstvy coby plniva polymerů
GO = graphite oxide
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
„Infrared Study of the NO Reduction by
Hydrocarbons over Iron Sites with Low Nuclearity:
Some New Insight Into the Reaction Pathway“
Katalýza – environmentální aplikace:
mechanismus odbourávání NO plynů díky uhlovodíkům
na zeolitech obsahujících FeII
Struktura zeolitu s ferocenem a
adsorbovaným NO
díky EXAFS (extended X-ray
absorption fine structure) zjištěny
dvě neekvivalentní pozice (FeII – O)
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Bez
přístupu
O2
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Oblast NO adsorpce
FeII -(NO)2
Při
přídavku
NO
N2O – (FeII)
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Bez
přístupu
O2
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Při
přídavku
propenu
Zvýšení obsahu plochy pod pásem 1860 cm-1
se zvyšujícím se množstvím propenu (od A k F)
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Při
přídavku
propenu
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Plynný propen 3105 cm-1
Plynný propen 1665 cm-1
(od =C-H) a více pásů
(od C=C) a méně intenzivní
=> Interakce
C=C a NO
methylová
skupina
1380 cm-1
=>
Bez
přístupu
O2
C-H methylové skupiny
se nemění při adsorpci
Tato prezentace je=>
spolufinancována
Evropským
neadsorbuje
se sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
A
Snížení obsahu plochy pod
pásem 1880 cm-1
se zvyšujícím se množstvím
propenu (od A k F)
F
Použito jako kvantifikace přidaného množství propenu
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Bez
přístupu
O2
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Při
přídavku
propenu
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
N-H
Plynný propen 3105 cm-1
Plynný propen 1665 cm-1
(od =C-H) a více pásů
(od C=C) a méně intenzivní
=> Interakce
C=C a NO
=>
Bez
přístupu
O2
N-H
C=O
Zvyšující se obsah NH vibrací se
vzrůstem množství propenu:
Reakce mezi NO(ads.) a C3H6
a zvyšující se obsah C=O vibrací
z oxidace propenu na keton,
aldehyd až kyselinu
C-H methylové
Konkrétně z redukce
NO na skupiny
nemění při
adsorpci
amidické látkyseobsahující
NH
2- či
prezentace je=>
spolufinancována
Evropským
neadsorbuje
se sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
NH-Tato
skupiny
Malé
množství
O2
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Díky přítomnosti O2:
Zvýší se rozsah
oxidace NO už při r.t.,
ale nezrychlí se
(b – a) ... Vliv přidaného
propenu
(c – b) ... Vliv přidaného
kyslíku
Malé
množství
O2
J.Phys.Chem. C 2010, 114, 15713-15727
Díky přítomnosti O2:
Zvýší se rozsah
oxidace NO už při r.t.,
ale nezrychlí se
(b – a) ... Vliv přidaného
propenu
(c – b) ... Vliv přidaného
kyslíku
Přednáška prof. Cicala – APIC 2010, Singapore
„Deposition of carbon based materials
by continuous and pulsed discharges“
Cílem: získat povrchy extrémně hydrofóbní
– samočistění kapkami vody obdobně jako lotusové květy
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Přednáška prof. Cicala – APIC 2010, Singapore
Pulzní plazma
- Vznikne
polymer typu
teflonu =
extrémně
hydrofóbní
Kontinuální
plazma
- zůstane
částečně
nezreagovaný
F2C=CF2
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Využití spektroskopie Ramanova rozptylu
ve výzkumu našich systémů nanočástic,
které především z Ag či Au => SERS
(excitace ve viditelné oblasti)
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
SERS využitím nanočástic – princip zesílení
Není v reálném měřítku ! = pouze schéma:
Molekula
adsorbátu
l
hn - light
Zesílení (G) dopadající
i roztýlené vlny
elektromagnetického
záření
oscilující
dipól
G ~ E2laser* E2Raman ~ E4
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Phys.Chem.Chem.Phys. 2008, 10, 2233-2242
„SERS-activating effect of chlorides on
borate-stabilized silver nanoparticles:
formation of new reduced adsorption sites
and induced nanoparticle fusion “
Zvyšování
koncentrace
HCl či NaCl
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Phys.Chem.Chem.Phys. 2008, 10, 2233-2242
Ag(0)-bpy
Klasický přídavek
bpy k již hotovým
Ag NPs
Vznik Ag NPs v
přítomnosti bpy
Vibrat. Spectrosc. 2008, 48, 44-52
„Porphyrins as SERRS spectral probes of
chemically functionalized Ag nanoparticles “
NPs funkcionalizované citrátem/kys.citronovou při přípravě laserovou
ablací
R
R
N
H
N
N
H
N
R
R
Fig. 4. Schematic depiction of H2TMPyP, H2TPyP and H2TAPP bonding to citrate-modified
Ag NP surfaces and details of the porphyrin peripheral substituent structures.
Vibrat. Spectrosc. 2008, 48, 44-52
Předchozí schéma– na základě těchto všech a dalších spekter:
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 5
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Vibrat. Spectrosc. 2008, 48, 44-52
Vhodný systém pro detekci velmi nízkých koncentrací porfyrinu
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Appl.Surf.Sci. 2010, 256, 2979-2987
„Stabilization of Au nanoparticles prepared
by laser ablation in chloroform
with free-base porphyrin molecules “
Ads. Clna Au
AuCl4-
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Appl.Surf.Sci. 2010, 256, 2979-2987
Signál jen těch molekul TPyP, které adsorbovány na Au NPs!
Koncentrace TPyP << 1 x 10-6 M
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Využití spektroskopie Ramanova rozptylu
ve výzkumu systémů jiných skupin
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Adv.Mater. 2010, 22, 3906-3924
„Graphene and Graphene Oxide:
Synthesis, Properties, and Applications“
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Am.Chem.Soc. 2006, 128, 11635-11642
„Control of sp2/sp3 Carbon Ratio and Surface
Chemistry of Nanodiamond Powders by Selective
Oxidation in Air“
Odstranění amorfní a grafitické obálky (sp2) okolo NDM.
J.Am.Chem.Soc. 2006, 128, 11635-11642
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
J.Am.Chem.Soc. 2006, 128, 11635-11642
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Chem.Mater. 2009, 21, 273-379
„Contribution of Functional Groups to the Raman
Spectrum of Nanodiamond Powders“
Vysvětlují oblast 1500 – 1800 cm-1 Raman.spekter pro NDM,
čímž řeší některé nejasnosti Raman.spektroskopie na NDM
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Chem.Mater. 2009, 21, 273-379
Díky za pozornost !!!
Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.