Synthèse microfluidique et assemblage de nanoparticules de métaux nobles pour spectroscopies vibrationnelles améliorées en surface

Abstract

Dans le présent travail, différents réacteurs microfluidiques ont été conçus et fabriqués pour la synthèse microfluidique de nanoparticules d'Ag et d'Au, en utilisant un système de génération de gouttelettes par flux segmenté. Tout d'abord, la fabrication de dispositifs microfluidiques PDMS/verre a été réalisée en utilisant la méthode de lithographie douce qui permet leur obtention de manière reproductible. Cependant, le mélange des propriétés de surface entre les matériaux ne permettait pas de contrôler la reproductibilité des synthèses en raison de problèmes de colmatage à travers les canaux et de coalescence au sein des gouttelettes, provoquant des perturbations de vitesses sur les fluides, et des dépôts de croissance d'Ag au sein des canaux. Pour cette raison, un réacteur microfluidique tubulaire a été fabriqué. Ceci,ayant la même propriété de surface dans tout le réacteur, a permis l'obtention de nanoparticules d'Ag et d'Au avec des morphologies sphériques et des tailles de 7 et 15 nm, respectivement. De plus, ces nanoparticules présentaient unLSPR à 400 nm pour Ag et 520 nm pour Au, caractéristiques de ces métaux. D'autre part, les dispositifs microfluidiques Si/Pyrex sont conditionnés et fabriqués pour une utilisation ultérieure en tant que substrat microfluidique SERS. Celles-ci ont été fonctionnalisées par un procédé de silanisation avec du 3-mercaptopropyltriméthoxysilane pour assembler les nanoparticules de métaux nobles à la surface de leurs microcanaux. Par la suite, des nanoparticules d'Au ont été passées à travers les microcanaux des dispositifs microfluidiques à 80 μL h-1, puis du 4-aminothiophénol a été passé à 20 μL h-1 comme molécule test pour son évaluation dans la spectroscopie Raman augmentée sur des surfaces, en observant une analyse facteur de grossissement de 17 sur les signaux caractéristiques de cette molécule à 1590 et 1080 cm-1, concluant que la synthèse et l'assemblage microfluidique de nanoparticules de métaux nobles est une alternative pour l'analyse SERS.