Синтез наночастинок CdSe/ZnS з мультимодальною фотолюмінесценцією

T. K. Sliusariak, Y. M. Andriichuk, S. A. Vojtovych, M. A. Zhukovskyi, Y. B. Khalavka

Анотація


У роботі описано наноструктури CdSе/ZnS типу сore-shell, які володіють мультихвильовим випромінюванням, та запропоновано схему можливих енергетичних переходів в досліджуваній системі. Синтез ядер CdSе здійснювали змішуванням прекурсорів кадмію і селену без створення інертної атмосфери. Як прекурсор кадмію і одночасно як стабілізуючий ліганд використано комплекс кадмію зі стрептоцидом. Для нарощування оболонки до розчину наночастинок кадмій селеніду в октадецені поетапно додавали цинк стеарат і тіосечовину за температури 200°С. Отримані наночастинки CdSe/ZnS вивчалися за домомогою УФ спектроскопії, фотолюмінесценції, ПЕМ, рентгенофлуоресцентної спектроскопії (EDX), АСМ. Для синтезованих систем проаналізовано залежність спектрів випромінювання та фотолюмінесценції від довжини збуджуючої хвилі та часу синтезу квантових точок. Дослідження ПЕМ показують, що отримані наночастинки CdSe/ZnS мають форму близьку до тетраедричної з ефективним діаметром до 10 нм. Товщина оболонки ZnS становить близько 3-4 нм. Зі спектрів поглинання наночастинок CdSe/ZnS видно, що ріст оболонки призводить до різкого збільшення поглинання в короткохвильовій області, що відповідає утворенню широкозонного матеріалу ZnS. Розмір нанокристалів, визначений за допомогою АСМ, становить 10 - 14 нм. EDX підтверджує наявність цинку, кадмію, сульфуру та селену у зразках.

Для одержаних наноструктур CdSе/ZnS характерні три піки ФЛ у видимому діапазоні. Вони пов’язані з екситонними переходами в ядрі, рекомбінацією на дефектах межі між ядром і оболонкою та рекомбінацією на дефектах оболонки. Таке випромінювання забезпечує нанокристали CdSе/ZnS широким спектром функціональних можливостей.

 


Ключові слова


наноструктури, Core-Shell, CdSе, ZnS, квантові точки, фотолюмінесценція

Посилання


W. W. Yu, X. Peng, Angewandte Chemie International Edition. 41, 2368 (2002) (https://doi.org/10.1002/1521-3773(20020703)41:13<2368::AID-ANIE2368>3.0.CO;2-G).

Speranskaya Elena Sergeevna. Quantum dots based on cadmium selenide: production, modification and application in immunochemical analysis, Saratov - 2013. Abstract of the dissertation for the PhD of chemical sciences.

A. Teitelboim, N. Meir, M. Kazes, D. Oron, Accounts of Chemical Research 49 (5), 902 (2016) (https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00554).

R. Taylor, T. Otanicar, G. Rosengarten, Light Sci Appl 1, e34 (2012) (https://doi.org/10.1038/lsa.2012.34).

Christophe Galland, Sergio Brovelli, Wan Ki Bae, Lazaro A. Padilha, Francesco Meinardi, Victor I. Klimov, Nano Lett., 13(1), 321 (2013) (https://doi.org/10.1021/nl3045316).

Krishna P. Acharya, Hue M. Nguyen, Melissa Paulite, Andrei Piryatinski, Jun Zhang, Joanna L. Casson, Hongwu Xu, Han Htoon, and Jennifer A., Hollingsworth Journal of the American Chemical Society 137 (11), 3755 (2015) (https://doi.org/10.1021/jacs.5b00313).

Peter Reiss, Joël Bleuse, Adam Pron Nano Letters 2 (7), 781 (2002) (https://doi.org/10.1021/nl025596y).

W. W. Yu, X. Peng, Angewandte Chemie International Edition 41, 2368 (2002).

Y.M. Andriychuk, A.S. Levinets, Y.B. Khalavka, Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 16 (4), 693 (2018).

L. B. Matyushkin, O. A. Alexandrova, A. I. Maksimov, V. A. Moshnikov, S. F. Musikhin, Bionanotechnology and Biomaterial Science 26 (2) 27 (2013).

Ammar S. Alkhawaldeh, Matteo Pasquali, Michael S. United States Patent US7998271B2 – 2008.

Selenophene. Info card of compound. European Chemical Agency. Access: https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.157.009.

Xia, Xing & Liu, Zuli & Du, Guihuan & Li, Yuebin & Ma, Ming, J. Phys. Chem. C 114(32), 13414 (2010) (https://doi.org/10.1021/jp100442v).

Hao Wei, Yanjie Su, Shangzhi Chen, Ying Liu, Yang Lin, Yafei Zhang, Materials Letters 67, 269 (2012) (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2011.09.082).

Dmitri V. Talapin, Ivo Mekis, Stephan Götzinger, Andreas Kornowski, Oliver Benson, Horst Weller, The Journal of Physical Chemistry B 108(49), 18826 (2004) (https://doi.org/10.1021/jp046481g).

T. V. Torchynska, J. Douda, R. P. Sierra, Phys. Status Solidi (c) 6, 143 (2009) (https://doi.org/10.1002/pssc.200881286).

Xiuli Wang, Jianying Shi, Zhaochi Feng, Mingrun Lia, Can Li, Physical chemistry chemical physics 13, 4715 (2011) (https://doi.org/10.1039/c0cp01620a).


Повний текст: PDF (English) PDF
7 :: 21

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.