Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa

Tässä Pro gradu -tutkielmassa oli tarkoitus selvittää pintavoimistetun Raman-spektroskopia -ilmiön (SERS) käyttömahdollisuuksia erilaisten forensiikassa tutkittavien materiaalien vertailu- ja materiaalintunnistustutkimuksissa. SERS-ilmiö perustuu pintaplasmoniresonanssi-ilmiöön (SPR) ja sen keskiöss...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Tikkanen, Toni
Muut tekijät: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Kemian laitos, Department of Chemistry, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2019
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/66862
_version_ 1826225745544871936
author Tikkanen, Toni
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Tikkanen, Toni Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Tikkanen, Toni Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Tikkanen, Toni
datasource_str_mv jyx
description Tässä Pro gradu -tutkielmassa oli tarkoitus selvittää pintavoimistetun Raman-spektroskopia -ilmiön (SERS) käyttömahdollisuuksia erilaisten forensiikassa tutkittavien materiaalien vertailu- ja materiaalintunnistustutkimuksissa. SERS-ilmiö perustuu pintaplasmoniresonanssi-ilmiöön (SPR) ja sen keskiössä ovat substraatteina toimivat hopea- ja kultananopartikkelit. Työn kirjallisuusosassa käytiin kattavasti läpi Raman-spektroskopiaan ja SERS-menetelmään liittyvät keskeisimmät kokonaisuudet, kuten matemaattinen tausta, häiriöt ja laitteiston rakenne. SERS-menetelmässä tarkasteltiin substraattien, hot spottien ja aggregaation merkitystä ilmiön kannalta. SERS-menetelmän käyttömahdollisuuksia väriaineiden ja räjähdeaineiden tutkimuksissa tarkasteltiin kirjallisuudesta löytyneiden esimerkkien kautta. Työn kokeellisessa osassa, ennen varsinaisia SERS-tutkimuksia, sitraattipelkistettyä hopeakolloidia valmistettiin substraatiksi. Myös kaupallista kultakolloidia kokeiltiin. Nanopartikkeleiden aggregoinnin vaikutusta SERS-ilmiön ilmentymiseen tutkittiin kaliumnitraatin ja natriumkloridin avulla. Hopeakolloidin laatu varmistettiin mittaamalla siitä UV-Vis -spektri ja sen nanopartikkelijakauman kokoa selvitettiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla kuvantamalla. Työhön valittiin näytematriiseiksi väriaineet ja räjähdeaineet. Väriaineiden SERS-tutkimus oli työn pääpainopiste ja näytteiksi valittiin punaiset spray- ja työkalumaalit sekä kuulakärkikynien ja tussien musteet. Räjähdeaineet valittiin, koska niiden forensiset tutkimukset ovat haastavia perinteisillä tutkimusmenetelmillä. Tutkittavaksi räjähdeaineeksi valittiin trinitrotolueeni (TNT) ja selvitettiin, voidaanko SERS-menetelmää hyödyntää räjähdeainejäämien tunnistamisessa laimeasta TNT-liuoksesta. Työssä pystyttiin todistamaan, että SERS-menetelmä toimii ja sitä voidaan hyödyntää edellä mainittujen näytemateriaalien vertailututkimuksissa ja apuna materiaalin tunnistuksessa. SERS-menetelmän toiminta on vahvasti riippuvainen tutkittavan molekyylin rakenteesta, jolloin kaikista tuntemattomista spray- ja työkalumaalinäytteistä ei pystytty mittaamaan SERS-spektriä. Kuulakärkikynien ja musteiden spektrit onnistuttiin mittaamaan SERS:llä. Käsittelemättömästä TNT-liuoksesta ei saatu mitattua hyvää SERS-spektriä, mutta pH 13 -säädetystä liuoksesta saatiin spektri mitattua. SERS-menetelmä soveltui hyvin spray- ja työkalumaalien sekä musteiden mittauksessa. Menetelmän soveltuvuus osoittautui huonoksi TNT:n mittauksessa. Räjähdeaineiden SERS-mittaus vaatii lisää tutkimusta.
first_indexed 2019-12-17T21:15:13Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Louhelainen, Jarmo", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "L\u00f6fman, Miika", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Tikkanen, Toni", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2019-12-17T07:45:14Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2019-12-17T07:45:14Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2019", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/66862", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 Pro gradu -tutkielmassa oli tarkoitus selvitt\u00e4\u00e4 pintavoimistetun Raman-spektroskopia -ilmi\u00f6n (SERS) k\u00e4ytt\u00f6mahdollisuuksia erilaisten forensiikassa tutkittavien materiaalien vertailu- ja materiaalintunnistustutkimuksissa. SERS-ilmi\u00f6 perustuu pintaplasmoniresonanssi-ilmi\u00f6\u00f6n (SPR) ja sen keski\u00f6ss\u00e4 ovat substraatteina toimivat hopea- ja kultananopartikkelit. Ty\u00f6n kirjallisuusosassa k\u00e4ytiin kattavasti l\u00e4pi Raman-spektroskopiaan ja SERS-menetelm\u00e4\u00e4n liittyv\u00e4t keskeisimm\u00e4t kokonaisuudet, kuten matemaattinen tausta, h\u00e4iri\u00f6t ja laitteiston rakenne. SERS-menetelm\u00e4ss\u00e4 tarkasteltiin substraattien, hot spottien ja aggregaation merkityst\u00e4 ilmi\u00f6n kannalta. SERS-menetelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00f6mahdollisuuksia v\u00e4riaineiden ja r\u00e4j\u00e4hdeaineiden tutkimuksissa tarkasteltiin kirjallisuudesta l\u00f6ytyneiden esimerkkien kautta. Ty\u00f6n kokeellisessa osassa, ennen varsinaisia SERS-tutkimuksia, sitraattipelkistetty\u00e4 hopeakolloidia valmistettiin substraatiksi. My\u00f6s kaupallista kultakolloidia kokeiltiin. Nanopartikkeleiden aggregoinnin vaikutusta SERS-ilmi\u00f6n ilmentymiseen tutkittiin kaliumnitraatin ja natriumkloridin avulla. Hopeakolloidin laatu varmistettiin mittaamalla siit\u00e4 UV-Vis -spektri ja sen nanopartikkelijakauman kokoa selvitettiin pyyhk\u00e4isyelektronimikroskoopilla kuvantamalla. Ty\u00f6h\u00f6n valittiin n\u00e4ytematriiseiksi v\u00e4riaineet ja r\u00e4j\u00e4hdeaineet. V\u00e4riaineiden SERS-tutkimus oli ty\u00f6n p\u00e4\u00e4painopiste ja n\u00e4ytteiksi valittiin punaiset spray- ja ty\u00f6kalumaalit sek\u00e4 kuulak\u00e4rkikynien ja tussien musteet. R\u00e4j\u00e4hdeaineet valittiin, koska niiden forensiset tutkimukset ovat haastavia perinteisill\u00e4 tutkimusmenetelmill\u00e4. Tutkittavaksi r\u00e4j\u00e4hdeaineeksi valittiin trinitrotolueeni (TNT) ja selvitettiin, voidaanko SERS-menetelm\u00e4\u00e4 hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 r\u00e4j\u00e4hdeainej\u00e4\u00e4mien tunnistamisessa laimeasta TNT-liuoksesta. Ty\u00f6ss\u00e4 pystyttiin todistamaan, ett\u00e4 SERS-menetelm\u00e4 toimii ja sit\u00e4 voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 edell\u00e4 mainittujen n\u00e4ytemateriaalien vertailututkimuksissa ja apuna materiaalin tunnistuksessa. SERS-menetelm\u00e4n toiminta on vahvasti riippuvainen tutkittavan molekyylin rakenteesta, jolloin kaikista tuntemattomista spray- ja ty\u00f6kalumaalin\u00e4ytteist\u00e4 ei pystytty mittaamaan SERS-spektri\u00e4. Kuulak\u00e4rkikynien ja musteiden spektrit onnistuttiin mittaamaan SERS:ll\u00e4. K\u00e4sittelem\u00e4tt\u00f6m\u00e4st\u00e4 TNT-liuoksesta ei saatu mitattua hyv\u00e4\u00e4 SERS-spektri\u00e4, mutta pH 13 -s\u00e4\u00e4detyst\u00e4 liuoksesta saatiin spektri mitattua. SERS-menetelm\u00e4 soveltui hyvin spray- ja ty\u00f6kalumaalien sek\u00e4 musteiden mittauksessa. Menetelm\u00e4n soveltuvuus osoittautui huonoksi TNT:n mittauksessa. R\u00e4j\u00e4hdeaineiden SERS-mittaus vaatii lis\u00e4\u00e4 tutkimusta.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2019-12-17T07:45:14Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2019-12-17T07:45:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2019", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "101", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Raman-mikroskopia", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "SERS", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "pintaplasmoniresonanssi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Raman-mikroskopia ja SERS-ilmi\u00f6 forensisessa materiaalianalytiikassa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201912175355", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Kemian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Chemistry", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Soveltava kemia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Applied Chemistry", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.collaborator", "value": "public", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "collaborator", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.initiative", "value": "student", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "initiative", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4036", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "v\u00e4riaineet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "spektroskopia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "nanohiukkaset", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "s\u00e4hk\u00f6magneettinen s\u00e4teily", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_66862
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:36Z
main_date 2019-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2019
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/13e97142-2cf1-4520-b861-c1cbd24723a3\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201912175355.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2019
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Tikkanen, Toni Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa Raman-mikroskopia SERS pintaplasmoniresonanssi Soveltava kemia Applied Chemistry 4036 väriaineet spektroskopia nanohiukkaset sähkömagneettinen säteily
title Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_full Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_fullStr Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_full_unstemmed Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_short Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_sort raman mikroskopia ja sers ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
title_txtP Raman-mikroskopia ja SERS-ilmiö forensisessa materiaalianalytiikassa
topic Raman-mikroskopia SERS pintaplasmoniresonanssi Soveltava kemia Applied Chemistry 4036 väriaineet spektroskopia nanohiukkaset sähkömagneettinen säteily
topic_facet 4036 Applied Chemistry Raman-mikroskopia SERS Soveltava kemia nanohiukkaset pintaplasmoniresonanssi spektroskopia sähkömagneettinen säteily väriaineet
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/66862 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201912175355
work_keys_str_mv AT tikkanentoni ramanmikroskopiajasersilmiöforensisessamateriaalianalytiikassa