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表面増強ラマン分光法による超音波洗浄プロセスのミクロ分析

表面增强拉曼光谱对超声波清洗过程的微观分析

基本信息

批准号：
19656209
负责人：
香田忍
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に製作した、ラマン測定用の直接照射型超音波照射装置を用いて、銀ナノコロイド粒子表面に蛍光色素であるローダミン6Gを吸着させた試料溶液に超音波を照射しながら、表面増強ラマン(SERS)スペクトルの経時変化のその場観察をいった。用いた超音波の周波数は20kHzおよび500kHzであり、カロリメトリ法で決定される超音波パワーが同程度の条件で、超音波周波数の効果について検討した。20kHzの超音波照射では、SERS強度は数十分で減少し、その減少速度は超音波強度にはあまり依存しなかった。一方、500kHzの超音波照射では、SERS強度は一旦増加した後減少に転ずるという挙動が見られた。また、その時間変化は、超音波強度の増加とともに速くなった。従って、金属表面吸着分子に対する超音波の作用は、周波数によって大きく異なることが明らかとなり、このことは、超音波洗浄プロセスの微視的機構を考える上で重要であると思われる。更なる実験により機構の解明を試みたが,調整した試料溶液の再現性の問題により、経時変化の定量的解析には至らなかった。予備的実験として、より実プロセスに近い、金属銀平板上にR6Gを吸着させた系について、超音波照射下でのSERSスペクトルの経時変化の測定を試みた。SERS強度が10〜20分程度で減少し、金属表面上のSERS活性点から吸着分子が消失する過程をその場観察できることが示された。今後は、周波数、強度、金属平板の位置や観測点などの条件を変えて測定を行う予定である。

The direct irradiation type ultrasonic irradiation device for SERS measurement was manufactured last year and used to irradiate the sample solution with ultrasonic waves to enhance the surface intensity of SERS particles. The frequency of ultrasonic waves is determined by the frequency of ultrasonic waves from 20kHz to 500kHz. 20kHz ultrasonic irradiation, SERS intensity is reduced by a factor of ten, and the rate of reduction depends on ultrasonic intensity. On the one hand, under 500kHz ultrasonic irradiation, the SERS intensity decreases once it increases, and then it changes. Time changes, ultrasonic intensity increases, and speed increases. The role of ultrasonic waves in the adsorption of molecules on metal surfaces is different from that of ultrasonic waves in the number of cycles. The mechanism of ultrasonic washing and Weishi app is important. In addition, the analysis of the mechanism, the adjustment of the reproducibility of the sample solution, and the quantitative analysis of the time-varying solution are also discussed. For the preparation of SERS, we try to measure the time of SERS selection on metal silver plate and R6G adsorption system under ultrasonic irradiation. The SERS intensity decreases by 10 ~ 20 minutes, and the SERS active sites on the metal surface disappear from the adsorbed molecules. In the future, the number of cycles, strength, position of the metal plate and the conditions for measuring the point will be changed.