Ηλεκτροεναπόθεση νανοσωματιδίων χρυσού σε εύκαμπτο υπόστρωμα για εφαρμογές βιοανίχνευσης.
Creators: name: Σταυρόπουλος, Παύλος Κοσμά
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Ηλεκτροεναπόθεση
Νανοσωματίδια
Βιοανίχνευση
Electrodeposition
Nanoparticles
Biosensing

description: Στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας αναπτύχθηκε και μελετήθηκε συστηματικά η διεργασία της ανάπτυξης νανοσωματιδίων χρυσού (AuNPs) με τη τεχνική της ηλεκτροεναπόθεσης πάνω εύκαμπτα υποστρώματα με στόχο να εφαρμοστούν μελλοντικά σε εφαρμογές βιοανίχνευσης. Δύο πρόδρομα υλικά, το τετραχλωροχρυσικό οξύ (chloroauric acid, HAuCl4) και το δικυανοχρυδικό κάλιο (potassium dicyanoaurate, KAu(CN)2), χρησιμοποιούνται για την εναπόθεση των νανοσωματιδίων σε διαφανές υπόστρωμα τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου επικαλυμμένο με πολυστρωματική δομή Οξειδίου Ινδίου Κασσιτέρου (PET/IMI). Η ηλεκτροεναπόθεση πραγματοποιήθηκε με χρήση κυκλικής βολταμμετρίας (CV) και μελετήθηκε η επίδραση τριών βασικών παραμέτρων: α) της συγκέντρωσης πρόδρομου διαλύματος, β) του κάτω βολταμμετρικού ορίου τάσης και γ) του αριθμού βολταμμετρικών κύκλων. Τα τελικά στρώματα νανοσωματιδίων χαρακτηρίστηκαν συστηματικά ως προς το μέγεθος των νανοσωματιδίων, την επιφανειακή μορφολογία και τις οπτικές τους ιδιότητες χρησιμοποιώντας Μικροσκοπία Ατομικών Δυνάμεων (AFM) και φασματοσκοπία UV-Vis . Η μελέτη αυτή έχει ως στόχο την κατανόηση των μηχανισμών σχηματισμού και στην επίδραση των ηλεκτροχημικών παραμέτρων στα χαρακτηριστικά των σχηματιζόμενων νανοσωματιδίων και στη σύγκριση της αποτελεσματικότητας των δύο πρόδρομων υλικών για εφαρμογές βιοανίχνευσης. Οι γνώσεις που αποκτήθηκαν από αυτή την έρευνα συμβάλλουν στην μελλοντική ανάπτυξη αποδοτικών, εύκαμπτων αισθητήρων που βασίζονται σε νανοσωματίδια χρυσού για ποικίλες εφαρμογές.
description: Within the framework of this postgraduate thesis, the process of developing gold nanoparticles (AuNPs) with the technique of electrodeposition on flexible substrates was developed and systematically studied in order to be applied in future in biosensing applications. Two precursors, chloroauric acid (HAuCl4) and potassium dicyanoaurate (KAu(CN)2), were used to deposit the nanoparticles on a transparent polyethylene terephthalate substrate, coated with a multilayer structure of Indium Tin Oxide (PET/IMI). The electrodeposition was performed using cyclic voltammetry (CV) and the effect of three basic parameters was studied: a) the concentration of the precursor solution, b) the lower voltammetric voltage limit and c) the number of voltammetric cycles. The final layers of nanoparticles were systematically characterized for nanoparticle size, surface morphology, and optical properties using Atomic Force Microscopy (AFM) and UV-Vis spectroscopy. This study aims to understand the mechanisms of formation and the influence of electrochemical parameters on the characteristics of the nanoparticles formed and to compare the efficacy of the two precursors for sensing applications. The knowledge gained from this research contributes to the future development of efficient, flexible sensors based on gold nanoparticles for a variety of applications.