توصيف حمض الفاليريك باستخدام جسيمات الفضة النانونية كركيزة مع تقنية تشتت رامان ذو السطح المُحسّن (SERS)
Title Characterization of valeric acid using substrate of silver nanoparticles with SERS
الباحث الرئيس شاهد عابدين بو بولا
التخصص: الكيمياء
التخصص الدقيق: Chemistry
المستخلص: هدفت هذه الدراسة الى دراسة التأثر الجزيئي بين جزيئات حمض الفاليريك (VA) كحليلة وبين جسيمات الفضة النانونية كركائز، لذلك تم استخدام نهج جديد للكشف الفعّال حمض الفاليريك باستخدام تقنية تشتت رامان ذو السطح المُحسّن (SERS)، تم تصنيع جسيمات الفضة النانونية (Ag-APs) بواسطة طريقة الاختزال واستخدامها كركيزة للكشف عن حمض الفاليريك باستخدام تقنية رامان (SERS)، تم توصيف بُنية وتركيب جسيمات الفضة النانوية باستخدام تحليل رامان (SERS) والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية (UV-VIS) والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM)، وضّح طيف الأشعة المرئية وفوق البنفسجية أن أقصى امتصاصية للضوء لجسيمات الفضة النانونية تظهر عند طول موجي 420 نانومتر، كما أظهرت صورة المجهر الإلكتروني النافذ الهيكل الكروي الشكل لجسيمات الفضة النانونية (Ag-NPs)، تم التحقق من الأنماط الممكنة للتأثرات التي تم الحصول عليها بتقنية رامان المُعززة بين جزيئات حمض الفاليريك- وجسيمات الفضة النانو نية عبر الحسابات النظرية باستخدام الدالة الظيفية للكثافة (DFT)، تم استخدام نطاق رامان المُعزز للكشف وقياس التركيزات الضئيلة من حمض الفاليريك في المحاليل المائية، تم عمل منحنى معايرة على نطاق ديناميكي واسع، وكان الحد الأدنى للكشف عن الفاليريك الذي تم تحقيقه بنجاح يصل إلى 10×10-10مولار، تدعم هذه النتائج إجراء مزيد من التحسّن في تطبيقات الرامان للكشف وتتبع التركيزات الضئيلة للمواد المطلوب دراستها.
Abstract: This work aimed to study the molecular interaction between valeric acid (VA) molecules as analyte and silver nanoparticles as substrates. Therefore, a new approach established for an efficient detection of VA using the surface enhanced Raman scattering (SERS) technique. Silver nanoparticles (Ag-NPs) synthesized by the reduction procedure and used as a SERS substrate for the detection of VA. The structure and morphology of the silver nanoparticles characterized by Raman spectroscopy, UV spectroscopy, and transmission electron microscopy. The UV–visible spectra showed a maximum absorption of around 420 nm for the synthesized Ag-NPs. TEM image showed the spherical structure of the Ag-NPs. Possible modes of VA–Ag-NP interactions resulting in SERS enhancement were investigated via density functional theory (DFT) calculations. The most enhanced SERS band utilized for a trace identification of VA in aqueous media. A calibration curve was established with a wide dynamic range, and a detection limit of 10 × 10−10 M of VA was successfully achieved. The results support further enhancement in the applications of SERS in trace level detection of different targets.