Desarrollo de películas porosas de TiO2 para su utilización como sustratos para SERS

NICOLÁS A. RODRÍGUEZ; RODRIGO PARRA; M. ALEJANDRA GRELA

Mar del Plata

Congreso; IV encuentro de Jóvenes Investigadores en Materiales; 2012

INTEMA - CONICET

INTRODUCCIÓN La espectroscopía SERS (surface-enhanced Raman scattering) es una técnica que tiene un gran interés para la determinación de especies en concen-traciones muy bajas. En comparación con el análisis Raman convencional, se han reportado señales amplificadas más de un millón de veces en superficies metálicas rugosas. Los sustratos más usados para SERS son los metales nobles y algunos metales de transición. Sin embargo, el fenómeno SERS ha sido observado también para algunas moléculas orgánicas que forman complejos de transferencia de carga con el TiO2 como la dopamina [1,2] .Esta molécula es una catecol-amina que cumple funciones de neurotransmisor en el sistema nervioso central y cuya deficiencia está asociada a enfermedades graves del sistema nervioso. El objetivo de esta investigación se centra en el desarrollo de películas de TiO2 para su utilización como sustratos de SERS para el análisis de esta molécula. MATERIALES Y MÉTODOS Se obtuvieron dispersiones acuosas de nano-partículas de dióxido de titanio por hidrólisis controlada de isopropóxido de titanio en medio acido (dp=3.5nm) y por vía hidrotermal (dp=10nm) Usando estos materiales se prepararon películas por la técnica de doctor-blade y se les realizo un tratamiento térmico a 450ºC para eliminar la materia orgánica. El espesor, el tamaño de partícula y la porosidad fueron analizados por difracción de rayos X y por microscopía electrónica de barrido. La formación del complejo de transferencia de carga entre el analito objetivo y el TiO2 fue caracterizada por espectroscopia de absorción UV-Vis y por espectroscopia de resonancia paramagnética de espín. Las señales Raman fueron determinadas con un microscopio Renishaw excitando la muestra a 514 nm con un láser de Arcon 50mW de potencia nominal. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La figura muestra el espectro Raman entre 975 y 1750 cm-1de la dopamina quimisorbida en un film de dióxido de titanio Cabe destacar que en este rango no se observan señales para el espectro del film de dióxido de titanio ni para una solución de dopamina en agua a la misma concentración. La señal más intensa observada en el film ocurre alrededor de 1480 cm-1 y corresponde a un modo fenólico [2]. Tomando el área bajo la banda entre 1400 y 1525 cm-1como una medida de la concentración de la dopamina, se discuten en forma cuantitativa y cualitativa la influencia del tamaño de partícula y la calidad del film sobre la intensidad de las señales. REFERENCIAS [1] Yang L, Jiang X, Ruan W, Zhao B, Xu W, Lombardi J R, J. Phys. Chem. C 112, 20095, 2008. [2] Tarakeshwar P, Finkelstein-Shapiro D, Hurst S J, Rajh T, Mujica V,J. Phys. Chem. C 115, 8994, 2011.