Σύνθεση Νανοσωματιδίων Αργύρου και Φασματοσκοπική Διερεύνηση Πλασμονικών Ιδιοτήτων σε Δείγματα Ελαιολάδου

Abstract

Η φασματοσκοπία αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία της σύγχρονης επιστημονικής έρευνας και μελετά την αλληλεπίδραση της ύλης υπο την διέγερση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η ανάλυση των φασμάτων απορρόφησης και φθορισμού ενός δείγματος, προσφέρει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη σύσταση και τη ποιότητα του, βρίσκοντας εφαρμογή σε πλήθος πεδίων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η μελέτη των πλασμονικών φαινομένων, δηλαδή των συλλογικών ταλαντώσεων ελεύθερων ηλεκτρονίων στην επιφάνεια μεταλλικών νανοσωματιδίων. Οι ταλαντώσεις αυτές επηρεάζουν σημαντικά τα φασματοσκοπικά σήματα με αποτέλεσμα να διευκολύνεται η μελέτη φαινομένων σε νανοκλίμακα. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη σύνθεση νανοσωματιδίων αργύρου και στη φασματοσκοπική διερεύνηση των πλασμονικών ιδιοτήτων τους σε δείγματα ελαιολάδου. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε θεωρητική μελέτη της σύστασης και των κατηγοριών ελαιολάδου καθώς και διερεύνηση των βασικών αρχών της νανοτεχνολογίας και ιδιαίτερα των πλασμονικών υλικών. Στη συνέχεια, ακολούθησε το πειραματικό μέρος στόχος του οποίου ήταν η δημιουργία και αξιοποίηση νανοσωματιδίων αργύρου με στόχο την ενίσχυση του φάσματος απορρόφησης και φθορισμού στο εξαιρετικά παρθένο ελαιόλαδο (EVOO). Για τον σκοπό αυτό, συντέθηκαν νανοσωματίδια αργύρου μέσω της μεθόδου της χημικής συγκαταβύθισης και αφού χαρακτηρίστηκαν φασματοσκοπικά, προστέθηκαν στο καταλληλότερο δείγμα ελαιολάδου. Μέσα από μια σειρά μετρήσεων του φάσματος του ελαιολάδου πριν και μετά τη προσθήκη νανοσωματιδίων αργύρου, αξιολογήθηκε η ενίσχυση που αυτά προσφέρουν στην απορρόφηση και στο φθορισμό του δείγματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν εμφανή ενίσχυση των φασματοσκοπικών σημάτων γεγονός που διευκολύνει τον εντοπισμό και τη μελέτη ενώσεων του ελαιολάδου όπως τα καροτενοειδή, οι χλωροφύλλες και οι φαινολικές ενώσεις. Συνολικά, με τη ρύθμιση κατάλληλων πειραματικών παραγόντων, τα δεδομένα επιβεβαιώνουν τη δυνατότητα χρήσης πλασμονικών νανοσωματιδίων ως ενισχυτικούς παράγοντες για φασματοσκοπικές μελέτες.