۱۴۰۴/۰۲/۲۸
راحله ابوالتمن

راحله ابوالتمن

مرتبه علمی: استادیار
ارکید: https://orcid.org/۰۰۰۰-۰۰۰۲-۰۰۱۵-۶۶۹۲
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: ۵۷۱۹۴۱۶۰۳۵۷
دانشکده: دانشکده علوم پایه
نشانی: دانشگاه اراک- دانشکده علوم پایه- گروه فیزیک
تلفن: ۰۸۶۳۲۶۲۷۵۲۸

مشخصات پژوهش

عنوان
بررسی اثر تیمار سطحی پلاسمای سرد بر بهبود عملکرد حسگرهای مبتنی بر تشدید پلاسمونهای سطحی در نانوساختار فلزی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
پلاسمای فشار اتمسفری، حسگرهای تشدید پلاسمونی سطحی، اصلاح سطح، پراکندگی رامان
سال 1403
پژوهشگران مهران شاه منصوری(استاد راهنما)، راحله ابوالتمن(استاد راهنما)، مریم محمدی(دانشجو)

چکیده

حسگرهای تشدید پلاسمونی سطحی، به علت قابلیت بالا، هزینه کم، روش‌های دقیق، حساس و غیرمخرب در سالیان اخیر بسیار مورد توجه قرارگرفته‌اند. تلفیق استفاده از فناوری زیست سازگار پلاسما در ساخت این حسگرهای تشدید پلاسمونی، باعث ارتقاء کیفیت، پایداری و یکنواختی این حسگرها شده است به همین علت در این پژوهش تصمیم گرفته‌شد که تاثیر جت پلاسمای فشار اتمسفری آرگون را در ساخت این حسگرها بررسی شود. به دلیل قابلیت پلاسما در تولید گونه های فعال شیمیایی، رادیکال‌های آزاد و گروه های قطبی، الکترون‌ها و یون‌ها، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، تابش اشعه UV و تابش گرمایی، امکان فرآیندهای اصلاحی سطح از جمله ایجاد و بهبود خواص آبدوستی و آب گریزی، جذب مواد شیمیایی (رنگ پذیری، چاپ پذیری)، افزایش سطح مؤثر و افزایش چسبندگی سطحی از طریق ایجاد زبری و تخلخل در مواد توسط پلاسما فراهم می‌باشد. همچنین قابلیت تنظیم‌پذیری و کنترل توان و جریان، دما و فشار پلاسمای تولیدی در جت‌های پلاسمایی که باعث تغییر انرژی گونه‌های فعال پلاسما می‌شود، این چشمه‌های پلاسمایی غیرحرارتی فشار اتمسفری را به یکی از کاربردی‌ترین انواع پلاسماهای تخلیه الکتریکی در علوم سطح تبدیل کرده است. در این پژوهش با استفاده از دستگاه جت پلاسمای فشار اتمسفری آرگون موفق به افزایش زبری و تخلخل سطح، در نتیجه تشدید پلاسمون‌های سطحی در ساختار فلز و همچنین افزایش آبدوستی سطح شد. با استفاده از روش‌های ساده و عملی، زیرلایه‌هایی بر اساس رشد نانوساختارهای دندریتی نقره بر روی بسترهای آلومینیوم پوشش‌دهی شده با نانوساختارهای متخلخل نقره و زیرلایه کلوئیدی نقره بسازیم. با توجه به این که سیگنال رامان مولکول‌هایی که بر نانوساختارهای نقره جذب شده‌اند، به طرز چشم‌گیری افزایش می‌یابد، می‌توان از حسگرهای SERS مبتنی بر این نانوساختارها برای شناسایی مقادیر بسیار ناچیز بهره برد. در این آشکار سازی توانستیم تا غلظت Mm001/0 را آشکارسازی کنیم ولی در این غلظت با اینکه افت شدت قابل توجهی نسبت به Mm 1/0 داشتیم، ولی ارتعاشات آلیفاتیک و گروه کربوکسیل به خوبی قابل روئیت بود. البته همین محلول بر روی آلومینیوم تابش‌دهی شده پیک رامان قابل توجهی نداشت زیرا پلاسمون‌های سطحی در سطح صاف فلز تهییج نمی‌شوند. در این پژوهش اثر پارامترهای زمان تابش دهی، توان و جریان شارشی گاز خروجی را بر روی ویژگی های اصلاحی سطح بررسی شد. از نتایج مشخصه‌‌‌یابی توسط دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای بررسی تیمار سطحی حسگر و از روش اندازه‌گیری زاویه تماس آب با سطح، برای تشخیص میزان آبدوستی و آبگریزی سطح استفاده شده. از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشخصه‌یابی زیرلایه‌های جامد و از سامانه UV/Vis/NIR برای مشخصه‌یابی محلول کلوئیدی نقره استفاده شده‌است.