Nuovi Materiali per Nanotermometria

Data inizio
1 febbraio 2017
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Biotecnologie
Responsabili (o referenti locali)
Speghini Adolfo

Il progetto si focalizza sullo studio di nuovi materiali nanostrutturati per il loro uso come nanotermometri
ottici, come pure sugli aspetti chimico-fisici e sui meccanismi che regolano le transizioni inerenti ai processi di
upconversion (UC) e downshifting (DS) e la diffusione SERS in nanoparticelle metalliche funzionalizzate ad hoc.
Il progetto si articola su due linee di attività:
1) sviluppo di sistemi nanostrutturati attivati con opportuni ioni Ln3+ luminescenti nelle regioni
dell’ultravioletto (UV), visibile (VIS) e vicino infrarosso (NIR), che agiscano anche come nanotermometri ottici.
L’attenzione sarà posta su nanoparticelle (NPs) eccitabili nel NIR ed emettenti sia nell’UV e VIS (a energie
maggiori della radiazione eccitatrice, UC) oppure ad energie più basse (DS) nel NIR, nel campo spettrale 900-
1600 nm. Allo scopo di massimizzare l’efficienza di emissione, per le NPs sarà adottata una strategia
core@shell, sia per minimizzare il decadimento multifononico dovuto a interazioni degli ioni Ln3+ con il solvente
che per promuovere i processi di trasferimento di energia tra gli ioni Ln3+.
2) studio dell’andamento delle componenti Raman Stokes e anti-Stokes di alcune semplici molecole organiche,
intensificate per interazione con il plasmone metallico, in funzione della temperatura. Al fine di ottenere e
sfruttare l’effetto SERS si ancoreranno le molecole organiche selezionate alla superficie metallica di NPs di oro
o argento. Dagli esperimenti Raman si cercherà di chiarire gli aspetti chimico-fisici alla base dell’intensificazione
SERS.
La sensibilità e la risoluzione termica per tali nanotermometri ottici saranno misurate e analizzate
nell’intervallo di temperature 20°C - 60°C tramite il rapporto tra aree integrate relative a emissioni in zone
spettrali differenti. L’efficienza del sensore di T basato sull’effetto SERS, sarà valutato con riferimento a
particolari modi di vibrazione molecolari.

Partecipanti al progetto

Adolfo Speghini
Professore ordinario

Attività

Strutture