Diseño de Plataformas SERS a través de Deposición Electroforética de Nanopartículas de Au sobre Grafeno

FIORAVANTI, FEDERICO; MUÑETÓN ARBOLEDA, DAVID; LACCONI, GABRIELA I.; IBAÑEZ, FRANCISCO J.

Buenos Aires

Simposio; Simposio de Nanomateriales 2D; 2020

La formación de películas de nanopartículas (NPs) metálicas por deposición electroforética (EPD) empleando peróxido o hidroquinona ha sido recientemente desarrollada por el grupo del Dr. Zamborini [1, 2] y empleada por nuestro grupo. La técnica de EPD permite un gran control en la formación de depósitos y a través de oxidación anódica (ASV o anodic scan voltammetry) un análisis preciso de la cantidad de moles de átomos depositados en la película. Entre los parámetros de control de EPD tal vez los más importantes son: el tiempo (cantidad de NPs y control de aglomerados) y el potencial (tamaño de NPs a depositar) con los cuales podremos diseñar una plataforma SERS ideal. La técnica de EPD consiste en aplicar un campo eléctrico para que las NPs cargadas sean transportadas a las inmediaciones del ánodo y luego por la neutralización de su carga superficial (grupos citratos) se desestabilicen y colapsen sobre el electrodo. Nosotros formamos depósitos de NPs sobre grafeno/ITO (grafeno transferido sobre ITO) por el increíble poder sinérgico que estos nanomateriales tienen. Las NPs por un lado generan centros plasmónicos/electromagnéticos propicios para SERS [3] mientras que el grafeno tiene, además de GERS [4, 5], un gran poder de apagar la fluorescencia y fotoluminiscencia de las moléculas activas de Raman y las NPs, respectivamente [6]. Esto último también impacta positivamente en la aplicación de SERS porque previene el solapamiento de bandas en el espectro Raman. En este trabajo fabricamos heterouniones de NPs de Au y grafeno (obtenido por CVD) mediante EPD a diferentes tiempos, controlando de esta manera la cantidad de NPs depositadas. El G fue previamente transferido sobre vidrio/ITO que funciona como electrodo durante el EPD. Luego estudiamos la detección de azul de metileno como molécula patrón Raman, y mediante el refuerzo de campo producido por la heterounión de NPs-grafeno logramos detectar señal Raman reforzada varios órdenes de magnitud, de una muestra de azul de metileno a muy bajas concentraciones.