Sintesi e ingegnerizzazione di oro nanoporoso per applicazioni SERS ed elettrochimiche

Questo elaborato ha come scopo la sintesi, l’ingegnerizzazione e lo studio di due applicazioni dell’oro nanoporoso NPG (Nanoporous Gold), materiale che negli ultimi anni ha suscitato l’interesse di numerosi ricercatori grazie alle sue particolari proprietà. In questa tesi, quindi, verrà illustrato lo stato dell’arte di questo materiale a partire dalla sua sintesi fino ad arrivare alle applicazioni per ora maggiormente indagate. Seguirà una sezione in cui verrà esplicitato passo per passo l’attività sperimentale svolta e i risultati ottenuti. A concludere, infine, un accenno alle prospettive future e possibili ottimizzazioni. In particolare, l’ottenimento dell’oro nanoporoso passa attraverso un processo chiamato “dealligazione” a partire da una lega studiata ad hoc la cui composizione è stata ottimizzata nel tempo in modo da ottenere una specifica porosità. Verrà indagata la cinetica di tale processo considerando diversi parametri e possibili variazioni. L’oro nanoporoso ottenuto per dealligazione verrà poi caratterizzato tramite l’utilizzo di strumentazioni e tecniche quali, ad esempio, il microscopio elettronico a scansione SEM (dall’inglese Scanning Electron Microscope), la calorimetria differenziale a scansione DSC (dall’inglese, Differential Scanning Calorimetry) e la diffrazione di raggi X XRD (dall’inglese X-ray diffraction). Le tecniche utilizzate, i parametri, i risultati attesi e quelli effettivamente ottenuti verranno discussi più avanti nel corso dell’elaborato. Dopo la caratterizzazione del materiale segue la sua ingegnerizzazione, sono state scelte diverse tecniche di dealligazione e successivamente analizzati i risultati ottenuti. I diversi ori nanoporosi sono poi stati utilizzati in due aree di applicazione. La prima è relativa all’ambito della catalisi in particolare rispetto all’elettro-ossidazione del glucosio. La seconda applicazione riguarda l’utilizzo dell’oro nanoporoso nella spettroscopia Raman amplificata da superfici, SERS (dall’inglese Surface Enhanced Raman Scattering).