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.
