ارزیابی تأثیر اصلاح کننده سطح تیولی بر خواص نوری نقاط کوانتومی سولفید روی سنتز شده در دمای بالا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران/پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

3 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

در این مقاله، نقاط کوانتومی ZnS،به روش آبی در دمای بالا(75درجه سانتیگراد)سنتز شد و جهت ارزیابی تأثیر غلظت اصلاح کننده سطح تیوگلایکولیک اسید بر روی خواص فتوفیزیکی و ریزساختار نانو ذرات، از آزمو نهای پراش اشعه ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز،میکروسکوپ الکترونی روبشی، جذب مرئی-فرابنفش و اسپکتروفوتومتری فتولومینسنسی استفاده شد. نتایج نشان داد نانو ذرات سولفید روی مکعبی، با اندازه کریستال 4-3 نانومتر،با ریزساختار نسبتاً یکنواخت و کروی با موفقیت سنتز شده است. طیف جذبی در ناحیه فرابنفش نشان از جابجایی محدوده جذب به طول موج پایی نتر برای نمونه سنتز شده در حضور اصلاح کننده سطح نسبت به نمونه بدون اصلاح کننده داشت. اسپکتروفوتومتری فتولومینسنسی نشان داد نانو ذرات تا 180 روز از پایداری نوری قابل قبولی برخوردارند. همچنین بررسی شدت نشر نقاط کوانتومی با غلظ تهای مختلف اصلاح کننده نشان داد زمانی که دمای سنتز افزایش می یابد، اصلاح کننده سطح در غلظت 100%به عملکردبهینه می رسد.

کلیدواژه‌ها


 [1] Li H, Shih W.Y., Shih W.H., Synthesis and characterization of aqueous carboxyl-capped CdS quantum dots for bioapplications, Industrial & Engineering Chemistry Research, 46(7), 2007, 2013-2019.

[2] Fang X., et al., ZnS nanostructures: from synthesis to applications. Progress in Materials Science, 56(2), 2011, 175-287.

[3] Galian R.E., Guardia M.d.l., The use of quantum dots in organic chemistry. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 28(3), 2009, 279-291.

[4] Brovelli S., et al., Growth of SnO2 nanocrystals controlled by erbium doping in silica. Nanotechnology, 17(16), 2006, 4031.

[5] Spanhel L., M.A. Anderson, Semiconductor clusters in the sol-gel process: quantized aggregation, gelation, and crystal growth in concentrated zinc oxide colloids. Journal of the American Chemical Society, 113(8), 1991, 2826-2833.

[6] Jamieson T., et al., Biological applications of quantum dots. Biomaterials, 28(31), 2007, 4717-4732.

[7] Battaglia D., Peng X, Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent. Nano Letters, 2(9), 2002. 2(9): p. 1027-1030.

[8] Kim T., et al., Full-colour quantum dot displays fabricated by transfer printing. Nature Photonics, 5(3), 2011, 176-182.

[9] Li H., et al., A luminescent nanosensor for Hg (II) based on functionalized CdSe/ZnS quantum dots. Microchimica Acta, 160(1-2), 2008, 119-123.

[10] Hu H., Zhang W, Synthesis and properties of transition metals and rare-earth metals doped ZnS nanoparticles. Optical materials, 28(5), 2006, 536-550.

[11] Gaponik N., et al., Thiol-capping of CdTe nanocrystals: an alternative to organometallic synthetic routes. The Journal of Physical Chemistry B, 106(29), 2002, 7177-7185.

[12] Mehta S., et al., Effect of cationic surfactant head groups on synthesis, growth and agglomeration behavior of ZnS nanoparticles. Nanoscale research letters, 4(10), 2009, 1197-1208.

[13] Koneswaran M., Narayanaswamy R., l-Cysteine-capped ZnS quantum dots based fluorescence sensor for Cu2+ ion. Sensors and Actuators B: Chemical, 139(1), 2009, 104-109.

[14] Xie R., et al., Aqueous-based route toward Fe: ZnSe semiconductor nanocrystals: Synthesis and characterization. Materials characterization, 62(6), 2011, 582-587.

[15] Sobhana S.L., et al., CdS quantum dots for measurement of the size-dependent optical properties of thiol capping. Journal of Nanoparticle Research, 13(4), 2011, 1747-1757.

[16] Brus L., A simple model for the ionization potential, electron affinity, and aqueous redox potentials of small semiconductor crystallites. The Journal of chemical physics, 79(11), 1983, 5566-5571.

[17] Denzler, D., M. Olschewski, and K. Sattler, Luminescence studies of localized gap states in colloidal ZnS nanocrystals. Journal of applied physics, 84(5), 1998, 2841-2845.

[18] Sharma M., Kumar S., Pandey O., Study of energy transfer from capping agents to intrinsic vacancies/defects in passivated ZnS nanoparticles. Journal of Nanoparticle Research, 12(7), 2010, 2655-2666.

[19] Salavati-Niasari M, et al., Novel inorganic precursor in the controlled synthesis of zinc blend ZnS nanoparticles via TGA-assisted hydrothermal method. CrystEngComm, 13(8), 2011, 2948-2954.

[20] مژده طاهریان، صباغ الوانی علی اصغر، محمدعلی شکرگزار، فرزانه طباطبایی، شیما موسی خانی، سلیمی رضا، سامعی حسن، سجاد کیانی، ساخت نقاط کوانتومی سولفید روی: بررسی اثر حضور عامل مهارکننده تیولی بر روی خواص فتوفیزیکی و ریزساختار نانو ذرات ، نشریه علمی پژوهشی پوشش‌های نوین و مواد پیشرفته، 5، 1392، 374-367.

[21] Xiao Q., Xiao C., Surface-defect-states photoluminescence in CdS nanocrystals prepared by one-step aqueous synthesis method. Applied Surface Science, 255(16), 2009, 7111-7114.

[22] Zhang W., Lee H.R., Synthesis and optical property of water-soluble ZnS: Cu quantum dots by use of thioglycolic acid. Applied Optics, 49(14), 2010, 2566-2570.