Optimització de la detecció de l’òxid d’urani (IV) mitjançant la tècnica RAMAN – SERS amb nanopartícules metàl·liques

Per realitzar l’avaluació de riscs associats a la gestió de residus nuclears és necessari estudiar el combustible nuclear gastat, més concretament la matriu d’aquest (UO2). Per aquest motiu, aquest treball es centrarà en la millora de la detecció de l’òxid d’urani (IV) mitjançant la tècnica RAMAN – SERS amb nanopartícules metàl·liques. S’utilitzen nanopartícules metàl·liques perquè aquestes tenen la particularitat que a l’hora de mesclar-les amb una substància i analitzar-ho amb espectroscòpia RAMAN – SERS vibren a la mateixa freqüència que el component estudiat, incrementant la intensitat. Aquest efecte se l’anomena ressonància de plasmó de superfície. Per fer possible l’estudi s’ha adaptat un procediment de síntesi de nanopartícules mono i bimetàl·liques de plata, d’or – plata i d’or. Aquests nanoprismes es sintetitzen a partir d’una solució de nano – llavor de plata que actua com a nucli de cristal·lització i que, afegint-hi diferents reactius permeten un creixement controlat i en diferents direccions. S’ha pogut observar com, de totes les nanopartícules sintetitzades, les que donaven un millor resultat en l’ increment del senyal de l’ UO2 (IV) en pols a l’espectrofotòmetre RAMAN – SERS són les nanopartícules de plata. En aquesta línia, també s’ha volgut fer el seguiment de la reacció entre l’òxid d’urani (IV) i el peròxid d’hidrogen amb la tècnica RAMAN – SERS. Com a resultat, s’ha pogut observar l’aparició de dos pics característics a 818 i 875 cm-1 que tenen una gran intensitat i es poden visualitzar sense haver d’afegir nanopartícules per millorar el seu senyal. A la vegada, s’ha pogut observar com el senyal de UO2 ha anat disminuint amb el temps. Aquest fet és molt important ja que segons investigacions realitzades anteriorment, aquests pics corresponen a diferents fases de l’U (VI)