Ocena możliwości wykorzystania laserowo modyfikowanych podłoży stopu aluminium z nanostrukturami złota w analizach SERS jako tańszej alternatywy dla metod litograficznych

Działanie naukowe dotyczy badań nad możliwością wykorzystania laserowo modyfikowanych podłoży ze stopu aluminium (PA4) z nanocząstkami złota do jakościowego i ilościowego wykrywania substancji z zastosowaniem powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii ramanowskiej (SERS), które mogą stanowić alternatywę dla drogich metod litograficznych.

Celem działania jest opracowanie skuteczniejszej metody przygotowania podłoży poprzez zastosowanie kontrolowanej obróbki laserowej powierzchni stopu aluminium, a następnie nanoszenie warstw złota o zróżnicowanej grubości oraz ich dalszą modyfikację termiczną. Przygotowane podłoża będą badane także pod kątem zastosowania analitycznego do wykrywania witamin z grupy B (tiamina - B1 i biotyna - B7), ponieważ obie zawierają grupy siarkową, które wykazują powinowactwo do powierzchni złota, co sprawia, że witaminy te mogą efektywnie wiązać się z jego powierzchnią.

Etapy badawcze:

1. Modyfikacja laserowa podłoża na bazie stopu aluminium (PA4);

2. Nanoszenie warstw złota – naparowanie złota metodą PVD o grubościach 5, 10, 20 oraz 40 nm.

3. Termiczne modyfikowanie warstw złota.

4. Charakteryzacja podłoży – analiza topografii i struktury chemicznej powierzchni z zastosowaniem mikroskopii sił atomowych (AFM), optycznej mikroskopii konfokalnej (COM), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), spektroskopii Ramana, spektroskopii fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim (XPS), spektroskopii UV-VIS, dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) i spektroskopii w podczerwieni (IR). (v) Ocena skuteczności podłoży SERS – testowanie zdolności detekcyjnych w odniesieniu do wybranych witamin z grupy B (B1 i B7) oraz optymalizacja warunków pomiarowych.