vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestifm-13Research ArticleФИЗИКАPHYSICSУСИЛЕНИЕ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ПИГМЕНТАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА И СЕРЕБРАLIGHT RAMAN SCATTERING ENHANCEMENT BY INORGANIC PIGMENTS WITH THE USE OF GOLD AND SILVER NANOPARTICLESКорзаЕ. В.KorzaE. V.korza_ev@list.ruИнститут физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, МинскB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk201614052016019094Copyright © Корза Е.В., 20162016Корза Е.В.Korza E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/13

В данной работе апробированы различные методики повышения интенсивности комбинационного рассеяния света неорганическими художественными пигментами. Показано, что для каждого пигмента существует индивидуальная зависимость фактора усиления от размеров наночастиц, при этом взаимное расположение аналита и наночастиц не имеет значительного влияния на его величину. Тем не менее нанесение наночастиц поверх аналита представляет собой наиболее простой и наименее времязатратный способ подготовки образцов. Кроме этого обнаружено, что интенсивность комбинационного рассеяния при использовании наночастиц золота и серебра соизмеримы, но применение золотых наноструктур позволяет снизить люминесцентный фон в ГКР-спектрах, что значительно упрощает их интерпретацию. 

In this paper different techniques of surface enhanced Raman scattering (SERS) by inorganic art pigments have been tested. Every pigment has each own dependence of the enhancement factor on nanoparticles sizes. The relative position of analyte and metal nanoparticles has no significant impact on the value of the enhancement factor. However, applying nanoparticles on top of the pigment is the most simple and less time-consuming method for sample preparation. In addition, the use of gold and silver nanoparticles provide comparable values of the intensity in the SERS spectra, but the use of gold nanostructures allows reducing the fluorescent background. So, the interpretation of spectra becomes easier.

усиление комбинационного рассеяния светананочастицы серебрананочастицы золотапразеодимультрамарин фиолетовыйцерулеумsurface enhanced Raman scattering (SERS)silver nanoparticlesgold nanoparticlespraseodymium yellowultramarine violetceruleanReferencesЕльяшевич, М. А. Атомная и молекулярная спектроскопия / М. А. Ельяшевич. – 2-е изд. – М.: Эдиториал УРСС.Ельяшевич, М. А. Атомная и молекулярная спектроскопия / М. А. Ельяшевич. – 2-е изд. – М.: Эдиториал УРСС.Surface-enhanced Raman scattering and Biophysics / K. Kneipp [et al.] // J. Phys. Condens. – 2002. – Р. R597–R624.Surface-enhanced Raman scattering and Biophysics / K. Kneipp [et al.] // J. Phys. Condens. – 2002. – Р. R597–R624.Geiman, I. Application of Raman Spectroscopy and Surface-Enhanced Raman Scattering to the Analysis of Synthetic Dyes Found in Ballpoint Pen Inks / I. Geiman, M. Leona, J. R. Lombardi // J. Forensic Sci.– 2009. – Vol. 54 (4). – P. 947–952.Geiman, I. Application of Raman Spectroscopy and Surface-Enhanced Raman Scattering to the Analysis of Synthetic Dyes Found in Ballpoint Pen Inks / I. Geiman, M. Leona, J. R. Lombardi // J. Forensic Sci.– 2009. – Vol. 54 (4). – P. 947–952.Chen, K. Surface-enhanced Raman scattering for identification of organic pigments and dyes in works of art and cultural heritage material / K. Chen, M. Leona, T. Vo-Dinh // Sen. Review. – 2007. – Vol. 27 (2). – P. 109–120.Chen, K. Surface-enhanced Raman scattering for identification of organic pigments and dyes in works of art and cultural heritage material / K. Chen, M. Leona, T. Vo-Dinh // Sen. Review. – 2007. – Vol. 27 (2). – P. 109–120.Bruni, S. Historical organic dyes: a surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectral database on Ag Lee–Meisel colloids aggregated by NaClO4 / S. Bruni, V. Guglielmi, F. Pozzi // J. Raman Spectrosc. – 2011. – Vol. 42. – P. 1267–1281.Bruni, S. Historical organic dyes: a surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectral database on Ag Lee–Meisel colloids aggregated by NaClO4 / S. Bruni, V. Guglielmi, F. Pozzi // J. Raman Spectrosc. – 2011. – Vol. 42. – P. 1267–1281.Усиление комбинационного рассеяния света ультрамарином с помощью пленок серебра на поверхности квантовых точек германия на кремнии / Е. В. Клячковская [и др.] // Оптика и спектроскопия. – 2011. – № 110. – С. 53–59.Усиление комбинационного рассеяния света ультрамарином с помощью пленок серебра на поверхности квантовых точек германия на кремнии / Е. В. Клячковская [и др.] // Оптика и спектроскопия. – 2011. – № 110. – С. 53–59.Enhancement of Raman scattering of light by ultramarine microcrystals in presence of silver nanoparticles / E. V. Klyachkovskaya [et al.] // J. Raman Spectrosc. – 2012. – Vol. 43. – P. 741–744.Enhancement of Raman scattering of light by ultramarine microcrystals in presence of silver nanoparticles / E. V. Klyachkovskaya [et al.] // J. Raman Spectrosc. – 2012. – Vol. 43. – P. 741–744.Lee, P. C. Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols / P. C. Lee, D. Meisel // J. Phys. Chem. – 1982. – Vol. 86 (17). – P. 3391–3395.Lee, P. C. Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols / P. C. Lee, D. Meisel // J. Phys. Chem. – 1982. – Vol. 86 (17). – P. 3391–3395.Turkevich, J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold / J. Turkevich, P. Cooper Stevenson, J. Hillier // Discuss. Faraday Soc. – 1951. – Vol. 11. – P. 55–57.Turkevich, J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold / J. Turkevich, P. Cooper Stevenson, J. Hillier // Discuss. Faraday Soc. – 1951. – Vol. 11. – P. 55–57.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.