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

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
134
T1: P–1 
Fast synthesis of gold coated magnetic nanoparticles 
 
László Szabó
1,2
, Andrei Stefancu
1,2
, Sever Mican
2
, Loredana F. Leopold
3
, 
Zoltán Bálint
1,2
, Romulus Tetean
2
, and Nicolae Leopold
1,2
 
 
1 
IMOGEN Research Institute, County Clinical Emergency Hospital, Cluj-Napoca, Romania, 
e-mail: [e-mail] 
2 
Faculty of Physics, Babeş-Bolyai University, Cluj-Napoca, Romania 
3 
Faculty of Food Science and Technology, University of Agricultural Sciences and Veterinary 
Medicine, Cluj-Napoca, Romania 
  
 
The  spotlight  of  nanomaterial  research  turned  on  gold  coated  magnetic  nanoparticles 
(Au@MNPs),  due  to  their  multifunctional  properties  and  their  applicative  potential  in  both 
bioanalytics and nanomedicine [1]. MNPs have been used in the clinical environment for many 
years,  due  to  their  good  magnetic  resonance  imaging  properties.  Recently,  the  combination  of 
MNPs with other non-toxic materials, such as gold which in turn can be further modified with 
biopolymers, allows for the agent to be used in different biomedical applications [1]. When used 
as  an  imaging  agent,  the  gold  coating  on  the  surface  of  MNPs  decreases  their  oxidation  and 
toxicity as well as increases circulating half-life. 
 
In  this  study  we  have  used  a  fast  and  simple  method  to  synthesize  Fe
3
O
4
  nanoparticles 
without surfactants at room temperature [2]. X-ray diffraction data show that the nanoparticles 
crystallize  in  a  cubic  single  phase  structure.  An  average  crystallite  size  of  around  24  nm  was 
calculated from the diffraction pattern [2]. In order to coat the Fe
3
O
4
 nanoparticles with gold, a 
citrate reduction methodology was adapted [3].  
 
The successful coating of the MNPs with gold is indicated by the appearance of a plasmon 
resonance band at around 560 nm in the UV-Vis absorption spectrum. Also, the gold coating can 
be observed in the Transmission Electron Microscopy (TEM) micrographs (Figure 1).  
 
Concluding, in this paper we present a fast and simple method for Au@MNPs nanoparticle 
synthesis, which could be used in an efficient high-throughput setting. 
 
Fig. 1. Representative micrograph of Au@MNPs obtained by TEM. 
 
Keywords: gold coating; magnetic nanoparticles 
 
Acknowledgement 
L.Sz.,  A.S.,  Z.B.  and  N.L.  highly  acknowledge  financial  support  from  the  Competitiveness  Operational 
Programme  2014-2020  POC-A1-A1.1.4-E-2015,  financed  under  the  European  Regional  Development 
Fund, project number P37_245.  
 
References 
[1]  S.
 
Moraes
 
Silva,
 
R.
 
Tavallaie,
 
L.
 
Sandiford,
 
R.D.
 
Tilley,
 
J.J.
 
Gooding,
 
Chem.
 
Commun.
 
52
 
(2016)
 
7528. 
[2]  G. Souca, S. Mican, A.  Stefancu, V. Chiș, R.  Tetean, N.  Leopold,  Studia Universitatis Babeş-Bolyai 
Physica 61 (2016) 83. 
[3] S.E. Hunyadi Murph, G.K. Larsen, R.J. Lascola, J. Visual. Experiments 108 (2016) 53598. 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
135
T1: P–2 
Boson peak dynamics of natural polymer starch 
investigated by terahertz spectroscopy 
 
Wakana Terao
1
, Tatsuya Mori
1
, Yasuhiro Fujii
2
, 
Akitoshi Koreeda
2
, and Seiji Kojima
1
 
 
1 
Division of Materials Science, University of Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki 305-8573, Japan, 
2 
Department of Physical Sciences, Ritsumeikan University, Kusatsu, Shiga 525-8577, Japan, 
e-mail: [e-mail] 
 
 
Starch is a natural polymer formed by polymerization of a number of glucose molecules by 
glycosidic  linkage  and  has  an  amorphous  structure.  As  a  universal  feature  appearing  in 
amorphous materials, there is excitation called the boson peak in the terahertz region. The boson 
peak is well known to be detectable by inelastic neutron scattering, Raman scattering, and low 
temperature specific heat. However, it is not well known that the boson peak can be detected by 
far-infrared (FIR) spectroscopy [1].
 
 
In this study, the boson peak dynamics of amorphous starch was investigated using terahertz 
time-domain  spectroscopy  (THz-TDS)  and  low-frequency  Raman  spectroscopy.  As  shown  in 
Fig. 1, the boson peak of starch was observed at about 1.0 THz in the α(ν)/ν
2
 spectrum obtained 
by  THz-TDS,  where  α(ν)  is  absorption  coefficient.  Comparing  with  the  previous  study  of 
glucose glass [1], we found that the boson peak frequency of starch in the FIR spectrum is about 
10% lower than glucose glass, and the value of α(ν)/ν
2
 is about 30 % smaller than the glucose 
glass.  The  starch  is  a  polymer  of  glucose  molecules,  and  it  is  considered  that  the  boson  peak 
frequency  of  starch  is  shifted  to  the  lower  frequency  than  glucose  glass  by  increasing  the 
intermediate correlation length of the amorphous starch. The ratio of starch to glucose of α(ν) is 
about 0.7 and it closes to the ratio 0.6 of the hydroxyl groups per unit structure. Therefore, the 
value of α(ν) in the terahertz region might be proportional to the concentration of dipole moment 
of glucose molecule. 
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0
10
20
30
40
50
300 K
250 K
200 K
150 K
100 K
33 K
 
α
/ν
2
 (
cm
-1
T
H
z
-2
)
 
Frequency (THz)
300K
33K
Heating
Starch
 
Fig. 1. Boson peak plot α(ν) /ν
2
 of starch on heating process obtained by THz-TDS. 
 
Keywords: boson peak; terahertz time-domain spectroscopy; glass; starch; glucose  
 
Acknowledgments 
This  work  was  partially  supported  by  JSPS  KAKENHI  Grant  No.  17K14318,  the  Nippon  Sheet  Glass 
Foundation for Materials Science and Engineering, and the Asahi Glass Foundation. 
 
Reference  
[1]  M. Kabeya, T. Mori, Y. Fujii, A. Koreeda, B. W. Lee, J. H. Ko, and S. Kojima, Physical Review B 94 
(2016) 224204. 

---