1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия физическая
  4. T. 87, № 12, 2023

Известия РАН. Серия физическая, 2023, T. 87, № 12, стр. 1806-1812

Возможности гигантского комбинационного рассеяния для мультикомпонентной идентификации пигментов в сложной органической смеси

Е. А. Олейник 1, 3, *, Е. П. Кожина 2, С. А. Бедин 2, 3, А. В. Наумов 2, 3

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова”
Москва, Россия

2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки “Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук”, Троицкое обособленное подразделение
Москва, Россия

3 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский педагогический государственный университет”, Лаборатория физики перспективных материалов и наноструктур
Москва, Россия

* E-mail: mickjaggernaut@mail.ru

Поступила в редакцию 24.07.2023
После доработки 14.08.2023
Принята к публикации 28.08.2023

Аннотация

Предложен способ высокочувствительной идентификации состава красок, применяемых в живописи, при помощи метода гигантского комбинационного рассеяния света с использованием усиливающих сигнал подложек с массивом вертикально-стоящих серебряных нанопроволок. На примере модельной темперной краски, на основе яичного белка с неорганическим пигментом (сурик свинцовый, массикот, изумрудный зеленый) показано, что при уменьшении концентрации пигмента применение подложек позволяет значительно повысить чувствительность при обнаружении пигмента в более низкой концентрации вплоть до 0.01 г, по сравнению с сигналом комбинационного рассеяния света на фольге. Использование усиливающих подложек позволяет повысить чувствительность метода, благодаря чему можно точно идентифицировать используемые компоненты не только по отдельности, но и виде смеси.

Список литературы

  1. Khatoon U.T., Rao G.V.S.N., Mantravadi K.M., Oztekin Y. // RSC Advances. 2018. V. 8. P. 19739.

  2. Кукушкин В.И., Кирпичев В.Е., Морозова Е.Н. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2020. Т. 112. № 1–2(7). С. 38; Kukushkin V.I., Kirpichev V.E., Morozova E.N. et al. // JETP Lett. 2020. V. 112. No. 1. P. 31.

  3. Ковалец Н.П., Кожина Е.П., Долуденко И.М. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 8. С. 1097; Kovalec N.P., Kozhina E.P., Razumovskaya I.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 8. P. 854.

  4. Kovalets N.P., Razumovskaya I.V., Bedin S.A. et al. // J. Chem. Phys. 2022. V. 156. No. 3. Art. No. 034902.

  5. Кожина Е.П., Андреев С.Н., Тараканов В.П. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 12. С. 1725; Kozhina E.P., Andreev S.N., Tarakanov V.P. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 12. P. 1465.

  6. Горбачев А.А., Ходасевич И.А., Третинников О.Н. // Журн. прикл. спектроск. 2020. Т. 87. № 2. С. 233; Gorbachev A.A., Khodasevich I.A., Tretinnikov O.N. // J. Appl. Spectrosс. 2020. V. 87. No. 2. P. 249.

  7. Chen C., Zhang Q., Lu D. et al. // J. Appl. Spectrosc. 2022. V. 89. No. 5. P. 879.

  8. Yang H., Zhang M.L., Yao L.H. et al. // J. Appl. Spectrosc. 2019. V. 86. No. 6. P. 1077.

  9. Yu M., Wang J., Chen J. et al. // J. Appl. Spectrosc. 2019. V. 86. No. 2. P. 328.

  10. Гапоненко С.Н., Шабуня-Клячковская Е.В., Бельков М.B. // Журн. прикл. спектроск. 2023. Т. 90. № 2. С. 156; Gaponenko S.V., Shabunya-Klyachkovskaya E.V., Belkov M.V. // J. Appl. Spectrosс. 2023. V. 90. No. 2. P. 156.

  11. Milekhin I.A., Anikin K.V., Rahaman M. et al. // J. Chem. Phys. 2020. V. 153. No. 16. Art. No. 164708.

  12. Тюгаев М.Д., Харитонов А.В., Газизов А.Р. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2019. Т. 110. № 12. С. 772; Tyugaev M.D., Kharitonov A.V., Gazizov A.R. et al. // JETP Lett. 2019. V. 110. No. 12. P. 766.

  13. Chen K., Leona M., Vo-Dinh T. // Sensor Rev. 2007. V. 27. No. 2. P. 109.

  14. Klyachkovskaya E.V., Guzatov D.V., Strekal N.D. et al. // J. Raman Spectrosc. 2012. V. 43. P. 741.

  15. Гладышев Е.С., Куценко С.А., Храмов В.Н. // Фотоника. 2009. № 6. С. 22.

  16. Шабуня-Клячковская Е.В., Гапоненко С.В., Ващенко С.В. и др. // Журн. прикл. спектроск. 2014. Т. 81. № 3. С. 378; Shabunya-Klyachkovskaya E.V., Gaponenko S.V., Vashchenko S.V. et al. // J. Appl. Spectrosс. 2014. V. 81. No. 3. P. 399.

  17. Turkevich J., Cooper Stevenson P., Hillier J. // Discuss. Faraday Soc. 1951. V. 11. P. 55.

  18. Гренберг Ю.И. Технология станковой живописи: История и исследования. М.: Изобразит. искусство, 1982. 336 с.

  19. Бартенева Ю.В., Петрикеева Е.Н., Изотова Е. // Коллекция гуманитарных иссл. 2018. № 3. С. 42.

  20. Фейнберг Л.Е., Гренберг Ю.И. Секреты живописи старых мастеров. М.: Изобразительное искусство, 1989. 368 с.

  21. Vandenabeele P. // J. Raman Spectrosc. 2004. V. 35. No. 8. P. 607.

  22. Navas N., Romero-Pastor J., Manzano E., Cardell C. // J. Raman Spectrosc. 2010. V. 41. No. 11. P. 1486.

  23. Guglielmi V., Comite V., Andreoli M. et al. // Appl. Sciences. 2020. V. 10. No. 20. P. 7121.

  24. Брандт Н.Н., Ребрикова Н.Л., Чикишев А.Ю. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2009. Т. 64. № 6. С. 600.

  25. Смит А. Прикладная ИК спектроскопия. М.: “Мир”, 1982. 327 с.

  26. Vogt H. // Topics Appl. Phys. 1982. V. 50. P. 208.

  27. Le Ru E.C., Blackie E., Meyer M., Etchegoin P. G. // J. Phys. Chem. 2007. V. 111. No. 37. P. 13794.

  28. Le Ru E.C., Etchegoin P.G. // MRS Bull. 2013. V. 38. No. 8. P. 631.

  29. Raikar U.S., Tangod V.B., Mastiholi B.M., Fulari V. J. // Opt. Commun. 2011. V. 284. No. 19. P. 4761.

  30. Saviello D., Alyami A., Trabace M. // RSC Advances. 2018. V. 8. No. 15. P. 8365.

  31. Кировская И.А. Химия. Коллоидные растворы. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2003. 199 с.

  32. Galloway T.A., Cabo-Fernandez L., Aldous I.M. et al. // Faraday Discuss. 2017. V. 205. P. 469.

  33. Retko K., Legan L., Ropret P. // J. Raman Spectrosc. 2020. V. 52. No. 1. P. 130.

  34. Lin X.-M., Cui Y., Xu Y.-H. et al. // Analyt. Bioanalyt. Chem. 2009. V. 394. No. 7. P. 1729.

  35. Doherty B., Brunetti B.G., Sgamellotti A., Miliani C. // J. Raman Spectrosc. 2011. V. 42. No. 11. P. 1932.

  36. Кожина Е.П., Бедин С.А., Андреев С.Н., Наумов А.В. Гигантское комбинационное рассеяние света на серебряных нанопроволочных метаповерхностях. Москва: Тровант, 2022. 59 с.

  37. Kozhina E.P., Bedin S.A., Nechaeva N.L. et al. // Appl. Sciences. 2021. V. 11. No. 4. P. 1375.

  38. Апель П.Ю., Бобрешова О.В., Волков А.В. и др. // Мембр. и мембр. технол. 2019. Т. 1. № 2. С. 59; Apel P.Yu., Bobreshova O.V., Volkov A.V. et al. // Membr. Membr. Technol. 2019. V. 1. No. 2. P. 45.

  39. Menges F. Spectragryph – optical spectroscopy software. Oberstdorf: Optical Spectroscopy Software, 2020.

  40. Painter P.C., Koenig J.L. // Biopolymers. 1976. V. 15. No. 11. P. 2155.

  41. Osticioli I., Nevin A., Anglos D. et al. // J. Raman Spectrosc. 2008. V. 39. No. 2. P.307.

  42. Dingar N.C., Horowitz G.L., Kang J.W. et al. // PLoS ONE. 2012. V. 7. No. 2. Art. No. e32406.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия физическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал