O EFEITO SERS NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO.
APLICAÇÃO AO ESTUDO DA FTALOCIANINA DE COBRE TETRASULFONADA NA SUPERFÍCIE DE COBRE
José Ricardo Rosseto (PG) e Celso Ulysses Davanzo (PQ)
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palavras chaves: FT-Raman; SERS; superfície metálica
Para análise espectral em superfície metálica a espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS) apresenta como uma poderosa técnica devido a intensificação do sinal (104 – 106 maior que o espalhamento Raman normal) tornando se sensível a nível de monocamadas, e por este motivo é possível obter informações estruturais que permitem a quantificação e identificação analítica de espécies adsorvidas em superfícies metálicas.
Entre os inúmeros substratos ativos no SERS o cobre vem merecendo destaque devido a seu baixo custo e fácil modo de preparação, bastando o ataque com ácido nítrico para promover a rugosidade da superfície.
Com a utilização de espectroscopia Raman com Transformada de Fourier (FT-Raman) e excitação na região do infravermelho próximo (1064 nm) abriu-se novas questões sobre as vantagens e limitações desta técnica no estudo de SERS. As vantagens podem ser citadas como maior velocidade de aquisição dos dados , eliminação da fluorescência e de limitar as fotoreações decorrentes da excitação, entre outras. A limitação desta técnica pode estar na emissão térmica da amostra.
O presente trabalho tem como intuito de mostrar a possibilidade na utilização da técnica SERS com excitação no infravermelho próximo, através de equipamento FT-Raman para a obtenção de espectros, utilizando como uma amostra teste, o composto ftalocianina tetrasulfonada de cobre, esta classe de compostos que estão intensamente discutidos na literatura, e é conhecida a dificuldade de obter espectro Raman normal na região do infravermelho próximo para este composto, principalmente devido a emissão térmica.
A parte experimental consiste no ataque ácido provocada pela imersão durante 1 minuto de uma lâmina de cobre de área aproximadamente de 1 cm2 em uma solução de HNO3 de concentração 3 mol/L, provocando a rugosidade da superfície. Em seguida a folha de cobre foi lavada com água destilada e secada com nitrogênio, para depois ser mergulhada na solução aquosa do adsorbato (ftalocianina tetrasulfonada de cobre) de concentração 1,5 mmol/L e deixada durante 2 minutos. Após a secagem com nitrogênio obtêm-se o espectro Raman da lamina de cobre, empregando o espectrometro Bomen DA08 com radiação em 1064 nm na fonte de laser pulsado Nd:YAG, com detector InGaAS e refrigerado com nitrogênio líquido.
Analisando o espectro Raman com FT, obtido com apenas 16 varreduras, na região do infravermelho próximo utilizando a técnica SERS, como mostra a figura, do composto ftalocianina de cobre tetrasulfonada observando-se-se em 747 cm-1 [3], sinal que está associado com a deformação fora do plano do anel da molécula macrocíclica de ftalocianina, e também dois sinais bem definidos na região de 1340,8 e 1528,9 cm-1 referentes aos modos vibracionais no plano. Como esta comprovada por investigações prévias a indicação que a molécula de ftalocianina esta adsorvida na superfície do metal por uma geometria “flat-on”.
Estes dados comprovam que a técnica SERS é bastante promissora para obtenção de espectros de amostras excitadas na região do infravermelho próximo que apresentam problemas de emissão térmica.
Figura : Espectro SERS da ftalocianina de cobre tetrasulfonada adsorvida em superfície de cobre e excitada em 1064 nm.
Bibliografia
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