Εφαρμογές της φασματοσκοπίας Raman στην ανίχνευση και ποσοτικοποίηση μοριακών ειδών σε χαμηλές συγκεντρώσεις
ΟΜΙΛΗΤΗΣ: | Κωνσταντίνος Σ. Ανδρικόπουλος, Αναπλ. Καθηγητής
Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Πατρών |
ΘΕΜΑ: | Εφαρμογές της φασματοσκοπίας Raman στην ανίχνευση και ποσοτικοποίηση μοριακών ειδών σε χαμηλές συγκεντρώσεις
Applications of Raman Spectroscopy on the Identification and Quantification of molecular species at low concentrations |
ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: | Δευτέρα, 3 Ιουνίου 2024 |
ΩΡΑ: | 16:00 |
ΤΟΠΟΣ: | Αίθουσα Σεμιναρίων Κτηρίου Α’ ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ |
ΓΛΩΣΣΑ ΟΜΙΛΙΑΣ: | Ελληνικά |
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Το φαινόμενο της μη ελαστικής σκέδασης φωτός από την ύλη (σκέδαση Raman) χρησιμοποιείται στην ανίχνευση δονητικών διεγέρσεων μορίων, κρυστάλλων και υγρών/αμόρφων υλικών. Οι διεγέρσεις αυτές εξαρτώνται από την δομή της ύλης σε μοριακή κλίμακα (συμμετρία, αλληλεπιδράσεις κλπ.) καθιστώντας τη φασματοσκοπία Raman μια από τις μη καταστρεπτικές τεχνικές με εξαιρετική ικανότητα ταυτοποίησης μοριακών ειδών. Σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες σε ανιχνευτές και οπτικές διατάξεις, μπορεί να εφαρμοστεί μη επεμβατικά, in situ σε συνθήκες ελεγχόμενης θερμοκρασίας/ πίεσης/ ατμόσφαιρας, ή ακόμα και on-site ή in vivo, χωρίς ιδιαίτερη προετοιμασία του υπό μελέτη δείγματος. Το μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνικής να παράσχει πλούσια πληροφορία δομής σε μοριακό επίπεδο, περιορίζεται από το γεγονός πως το φαινόμενο της μη ελαστικής σκέδασης του φωτός είναι συνήθως εξαιρετικά ασθενές. Αποτέλεσμα είναι πως η συμβατική φασματοσκοπία Raman δεν προσφέρεται σε περιπτώσεις που τα υπό ανίχνευση μοριακά είδη βρίσκονται σε χαμηλές συγκεντρώσεις.
Στη διάλεξη θα αναφερθούμε στον τρόπο με τον οποίο το μειονέκτημα αυτό μπορεί να ξεπεραστεί εφαρμόζοντας την επιφανειακή ενίσχυση του φαινομένου Raman μέσω χρησιμοποίησης πλασμονικών νανο-σωματιδίων ή νανο-δομημένων επιφανειών. Θεωρητικά οι δυνατότητες της τεχνικής (Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS) υπό αυτές τις συνθήκες οδηγούν στην ανίχνευση ελαχίστων μορίων (ακόμα και ενός) και σε συνδυασμό με τα πλεονεκτήματα που προαναφέρθηκαν καθίσταται ως ιδανική τεχνική στην ταυτοποίηση μορίων σε χαμηλές ή εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις. Πολλές είναι οι πιθανές εφαρμογές όπως: τοξικολογία, ανίχνευση περιβαλλοντικών ρύπων, έλεγχος καταλληλόλητας τροφίμων, μελέτη βιολογικών συστημάτων κ.α. Η έρευνα στο συγκεκριμένο πεδίο προϋποθέτει την ανάπτυξη «έξυπνων» πλασμονικών υποστρωμάτων SERS (σύνθεση/παρασκευή νανο-δομών) και τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων μέτρησης (έλεγχος οπτικών ιδιοτήτων / οπτική). Στις εφαρμογές σημαντικό ρόλο διαδραματίζουν η «αναγέννηση» των υποστρωμάτων SERS (υποστρώματα με κατάλληλες φυσικοχημικές ιδιότητες) καθώς και η εξασφάλιση αξιόπιστων/επαναλήψιμων ποσοτικών μετρήσεων. Με βάση τα παραπάνω, ενδεικτικά παραδείγματα ανάπτυξης και εφαρμογής κολλοειδών και στερεών υποστρωμάτων SERS για την ανίχνευση μοριακών ειδών σε χαμηλές συγκεντρώσεις θα αποτελέσουν μέρος της διάλεξης.
Σύντομο βιογραφικό
Ο Κωνσταντίνος Ανδρικόπουλος είναι από το Σεπτ. 2020 Αναπληρωτής Καθηγητής στον Τομέα Συμπυκνωμένης Ύλης του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο διάστημα 2012-2020 υπήρξε ανεξάρτητος συνεργαζόμενος ερευνητής στο ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ στο εργαστήριο Εφηρμοσμένης Μοριακής Φασματοσκοπίας. Πριν το 2012 είχε πραγματοποιήσει μεταδιδακτορική έρευνα στο εργαστήριο φασματοσκοπίας του Γ. Κουρούκλη στο Γενικό Τμήμα της Πολυτεχνικής Σχολής του Α.Π.Θ. ενώ είχε εργασθεί και ως υπεύθυνος Τμήματος Φασματοσκοπίας στο Διαγνωστικό Κέντρο Έργων Τέχνης “Ορμύλια”. Τη διδακτορική διατριβή του εκπόνησε στο Πανεπιστήμιο Πατρών (Τμήμα Χημ. Μηχανικών) – με το πειραματικό μέρος να πραγματοποιείται κυρίως στο (τότε) ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ υπό την επίβλεψη του Δρ. Γ. Βογιατζή. Είναι πτυχιούχος Φυσικός του Α.Π.Θ. (1993). Ερευνητικά δραστηριοποιείται στη μελέτη σε μοριακή κλίμακα και στο χαρακτηρισμό υλικών με τεχνολογικό ενδιαφέρον μέσω κυρίως των οπτικών, δονητικών και ηλεκτρονιακών ιδιοτήτων τους κάτω από ελεγχόμενες εξωτερικές συνθήκες (θερμοκρασίας, πίεσης κ.α.). Έχει διδάξει περισσότερα από 80 εξαμηνιαία μαθήματα προπτυχιακού ή μεταπτυχιακού κύκλου σπουδών, διαθέτει συμμετοχή σε περισσότερα από 25 εθνικά/Ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Οι βιβλιομετρικοί του δείκτες συνοψίζονται: άρθρα σε διεθνή περιοδικά με κριτές 85, αναφορές >2000, h-index 26, {στοιχεία Scopus 2024) ενώ έχει συμμετοχή σε >110 εθνικά/διεθνή συνέδρια.
Αίθουσα Σεμιναρίων ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ
Stadiou Str., Platani, GR-26504 Patras, Hellas
ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ
Οδός Σταδίου, Πλατάνι
www.iceht.forth.gr