Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
260
T3: P–6 
SERS study of riboflavin on biocompatible silver nanoparticles 
prepared by reduction using different flavonoids 
 
Marie Švecová
1
, Marcela Dendisová
2
, and Pavel Matějka
2
 
 
1 
Department of Analytical Chemistry, University of Chemistry and Technology Prague, Technická 5, 
Prague, Czech Republic, e-mail: [e-mail] 
2 
Department of Physical Chemistry, University of Chemistry and Technology Prague, Technická 5, 
Prague, Czech Republic 
  
 
Surface-enhanced  Raman scattering (SERS) is a  valuable tool for  detection  of low amount 
samples  and  compounds.  Nowadays,  the  non-toxicity  and  biocompatibility  of  enhancing 
substrates  is  crucial  to  employ  SERS  in  the  field  of  medicine  and/or  food  analysis.  These 
properties exhibit silver plasmonic nanoparticles prepared by so called green synthesis, because 
inorganic  Ag  salts  are  reduced  by  natural  compounds/products.  Flavonoids  are  good 
representatives of natural compounds with antioxidant properties. 
 
The group of flavonoids includes many structurally similar compounds, which differ in type 
(hydroxyl,  methoxy  group  or  hydrogen)  and  position  of  substituents.  These  differences  in  the 
structure  can  significantly  affect  both  reducing  capabilities  and  deposition/adsorption  of 
compounds on the enhancing surface [1]. For SERS spectroscopy, the amount of reducing agent 
adsorbed on the enhancing surface is a serious obstacle, because it avoids the analyte to deposit 
on the surface. Flavonoids are compound without sulphur or nitrogen atoms in the structure (that 
means with relatively low affinity to the metal surface) and can be quite easy removed from the 
metallic surface by multiple centrifugation or dialysis. 
 
In this work, 5 structurally similar flavonols and 5 flavones were used for systematic study 
of  their  reduction  properties.  The  flavonoids  and  silver  salt  solutions  were  mixed  in  aqueous 
medium, than pH value was adjustment by sodium hydroxide solution (value was optimized for 
every flavonoid). Prepared silver nanoparticles (AgNPs) were stabilized by  higher temperature 
at  40  or  70°C.  Novel  AgNPs  are  required  to  be  characterized  by  X-ray  powder  diffraction 
(XRPD, confirmation of silver oxidation state), transmission electron microscopy (TEM, shape 
and  size),  dynamic  light  scattering  (DLS,  size  distribution),  absorption  UV/Vis  spectroscopy 
(band  of  plasmon  resonance)  and  Raman  spectroscopy  (deposited  compounds  on  AgNPs 
surface). For SERS study, riboflavin was used as model analyte (natural compound with positive 
effect  on  human  health  and  structurally  similar  to  flavonoids).  In  conclusion,  riboflavin 
deposited on AgNPs surface prepared by flavonoid reduction can be detected down to 10
–9
 mol/l 
concentration. 
 
Keywords: silver biocompatible plasmonic nanoparticles; flavonoids; surface-enhanced Raman scattering; 
 
 
     riboflavin  
 
Acknowledgment 
Financial support from specific university research (MSMT No 20-SVV/2017) is gratefully acknowledged. 
 
References  
[1]  M. Dendisova-Vyskovska, G. Broncova, M. Clupek, V. Prokopec, P. Matejka Spectrochim. Acta A 99 
(2012) 196. 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
261
T3: P–7 
An integrated AFM-Raman instrument for studying heterogeneous 
catalytic systems – example of multicomponent systems  
deposited on kanthal steel 
 
Damian K. Chlebda
1
, Przemysław Jodłowski
2
, Dominika Pawcenis
1
, 
Roman Jędrzejczyk
3
, Magdalena Chrzan
1
, and Joanna Łojewska
1
 
 
1 
Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków, Poland, 
[e-mail] 
2 
Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology, Warszawska 
24, 30-155 Kraków, Poland 
3 
The Malopolska Centre of Biotechnology, Jagiellonian University, ul. Gronostajowa 7A, Krakow, 
Poland 
 
 
An inherent property of the catalyst surface is its heterogeneity, thus the development of new 
characterization techniques for the determination of nanomaterial properties is crucial. The use 
of  the  integrated  AFM-Raman  setup  benefits  in  combined  measurement  of  Raman  maps  with 
AFM. The resolution of standard μRaman measurements depends on the excitation wavelength 
used, typically not higher than 300 nm. The use of AFM enables to obtain topography images of 
the  catalysts  with  resolution  below  1  nanometre.  For  the  purpose  of  combined  AFM-Raman 
measurement the configuration of both microscopes can be different, however, the side and top-
view  configuration  is  required  since  the  catalysts  support  (commonly  metal  oxide)  is  not 
transparent. A side-view setup is shown at Fig. 1. In the integrated setup, the Raman laser beam 
is focused onto the end of the AFM tip and at every measured point. As a result, the AFM tip 
response is acquired along with a Raman spectrum for any defined spectral region of interest. 
 
Fig. 1. The Raman-atomic force microscope instrument in side-view configuration. 
The integration of those two microscopes provides high-resolution AFM image 
and targets the local enhancement of a Raman signal at the special AFM tip. 
 
 
In  this  work,  an  AFM-Raman  microscopes  system  in  side-view  configuration  was  used  to 
study  laser-tip  far  field  effects  for  characterisation  of  catalytic  systems  composed  of  different 
oxides deposited metallic  structured catalytic supports. The use  of the integrated  AFM-Raman 
setup allowed for the characterization of the catalyst surfaces. The obtained AFM-Raman results 
combined  with  the  results  of  the  catalytic  combustion  of  methane  allowed  to  define  the 
structure–activity relationships. 
 
Keywords: AFM; Raman spectroscopy; catalysis; surface characterisation  
 
Acknowledgment 
Financial  support  for  this  work  was  provided  by  the  National  Science  Centre,  Poland  –  project  no. 
2015/19/N/ST8/00181 and project no. 2015/17/D/ST8/01252. 

---