Усиление наноструктурированной поверхностью серебра инфракрасного поглощения низкотемпературных тонких пленок урацила

Пористые и низкоразмерные структуры

Анотація

Усиление наноструктурированной металлической поверхностью инфракрасного поглощения (SEIRA) адсорбированных биологических молекул является одним из основных направлений увеличения чувствительности современных оптических биосенсоров. Исследованы ИК фурье-спектры поглощения тонких пленок молекул азотистого основания РНК урацила, осажденных на низкотемпературные подложки (T = 6 К) с наноструктурами серебра, в спектральном диапазоне 2700–600 см^–1. Показано, что интенсивность полос поглощения валентных колебаний νCO (диапазон 1800–1600 см^–1) тонкослойных пленок урацила возрастает в 3–4 раза. Для многослойных пленок влияние наноструктур на колебательные спектры ослабевает, и для слоев пленки, удаленных от поверхности более чем на 15 нм, усиление практически отсутствует. Проведены расчеты энергий колебательных спектров комплексов мономеров и димеров Ur с 20-атомными тетраэдрическими нанокластерами серебра квантово-механическим методом DFT/B3LYP. Наиболее стабильными являются комплексы с координационной связью между вершиной тетраэдра серебра и кислородом карбонильной группы C4O. Установлено, что при образовании таких комплексов существенно (3–5 раз) усиливается интенсивность валентного колебания νC4O урацила, в то время как интенсивности деформационных колебаний βNH, βCH и кольца существенно не возрастают.