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

Обложка
  • Авторы: Олейник Е.А.1,2, Кожина Е.П.3, Бедин С.А.3,2, Наумов А.В.3,2
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова”
    2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский педагогический государственный университет”, Лаборатория физики перспективных материалов и наноструктур
    3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки “Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук”, Троицкое обособленное подразделение
  • Выпуск: Том 87, № 12 (2023)
  • Страницы: 1806-1812
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://journals.rcsi.science/0367-6765/article/view/232555
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676523703118
  • EDN: https://elibrary.ru/QJNECE
  • ID: 232555

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Е. А. Олейник

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова”; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Московский педагогический государственный университет”,
Лаборатория физики перспективных материалов и наноструктур

Автор, ответственный за переписку.
Email: mickjaggernaut@mail.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

Е. П. Кожина

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

Email: mickjaggernaut@mail.ru
Россия, Москва

С. А. Бедин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук”, Троицкое обособленное подразделение; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Московский педагогический государственный университет”,
Лаборатория физики перспективных материалов и наноструктур

Email: mickjaggernaut@mail.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

А. В. Наумов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук”, Троицкое обособленное подразделение; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Московский педагогический государственный университет”,
Лаборатория физики перспективных материалов и наноструктур

Email: mickjaggernaut@mail.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

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 файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (973KB)
Метаданные
3.

Скачать (250KB)
Метаданные
4.

Скачать (434KB)
Метаданные
5.

Скачать (104KB)
Метаданные

© Е.А. Олейник, Е.П. Кожина, С.А. Бедин, А.В. Наумов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».