Příprava, komplexní charakterizace a využití substrátů pro SERS

Mgr. et Mgr. Vít Pavelka, Ph.D.

Doctoral thesis

Preparation, complex characterization, and utilization of substrates for SERS

Abstract:

Cílem této práce je vyvinout cenově dostupné, spolehlivé a reprodukovatelné SERS substráty a zlepšit proces vyhodnocování Ramanových spektrálních dat. Studie se zaměřuje na zjednodušení přípravy, optimalizaci a důkladnou charakterizaci vybraných SERS substrátů a na zvýšení efektivity a přesnosti analýzy dat. Řešením teoretických a praktických problémů tato práce usiluje o širší využití SERS v aplikovaných vědách a v komerčním prostředí. Klíčové úspěchy zahrnují vývoj nového levného a citlivého SERS substrátu a zavedení automatizovaných metod zpracování Ramanových spekter, které výrazně zkracují čas potřebný pro analýzu dat.

Abstract:

The aim of this thesis is to develop cost-effective, reliable, and reproducible SERS substrates, along with improving the data evaluation process. The study focuses on streamlining the preparation, optimization, and characterization of SERS substrates, and enhancing the efficiency and accuracy of data analysis. By addressing the complexities in theoretical understanding and practical applications, this work aims to make SERS more accessible for broader use in applied sciences and commercial settings. Key achievements include the development of a novel planar SERS substrate with significant cost reduction and sensitivity comparable to advanced techniques, as well as the introduction of automated data processing methods that significantly reduce the time required for spectral analysis.

Keywords

Ramanova spektroskopie, povrchem zesílený Ramanův rozptyl (SERS), plazmonika, koloidní SERS substráty, planární SERS substráty, stříbrné nanostruktury, zlaté nanostruktury, morfologické operátory, odstranění pozadí, identifikace signálů spektra, Raman Spectroscopy, Surface Enhanced Raman Scattering (SERS), Plasmonics, Colloidal SERS Substrates, Planar SERS Substrates, Silver Nanostructures, Gold Nanostructures, Morphological Operators, Background Subtraction, Spectra Signal Identification

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 6. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 10. 9. 2024
• Supervisor: prof. RNDr. Jan Hrbáč, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc., prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry / Physical Chemistry