Nanomateriali avanzati per l'analisi SERS di coloranti usati in campo artistico

Abstract

La spettroscopia SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy), tecnica che permette lo studio di molecole adsorbite o legate ad una superficie nanostrutturata, ha recentemente trovato applicazione nel campo dei beni culturali per lo studio di sostanze organiche quali coloranti e lacche. Il presente lavoro di tesi è stato dedicato allo sviluppo e alla caratterizzazione di nanoparticelle e nanomateriali impiegabili come nuovi substrati SERS con l’obiettivo di migliorare il limite di rivelabilità della tecnica e di renderla applicabile a campioni provenienti da opere d’arte. A tal proposito sono state preparate e confrontate nanostrutture gerarchiche composte da nanofili in rame o in oro su cui sono state immobilizzate nanoparticelle d’argento a forma di stella. Queste ultime sono state ottenute mediante sintesi one-pot, mentre i nanofili sono stati preparati rispettivamente per via elettrochimica e non, sfruttando come template membrane nanoporose in allumina e policarbonato. Gli spettri Raman di alcune molecole organiche (dapprima benzentiolo, dopodiché di due coloranti d’interesse artistico quali il carminio e la lacca di garanza) adsorbite sulla superficie dei sistemi gerarchici così ottenuti, mostrano una significativa amplificazione del segnale, che indica un effetto sinergico dovuto alla compresenza di nanofili e nanostelle. Il sistema analitico è dunque stato sperimentato su mock-up di stesure pittoriche, così da poterne valutare l’applicabilità reale su campioni d’interesse artistico.