BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,518,286
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Vật lý nguyên tử, vật lý phân tử và vật lý hóa học

NguyễnThi Quỳnh, Nguyễn Thị Tuyến, Phạm Thi Mai, Nguyễn Thị Lan Anh, Lê Thi Phương, Nguyễn Thị Phượng, Nguyễn Thị Kiều Trinh, Vũ Anh Đức, Phạm Trường Long, Mai Xuân Dũ, Mai Xuân Dũng(1)

Phương pháp tổng quát tổng hợp chấm lượng tử carbon pha tạp kim loại

Universal method for preparation of metal-doped carbon quantum dots

Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2019

7

3-9

1859-2171

Chấm lượng tử, Chấm lượng tử cacbon Pha tạp kim loại, Thủy nhiệt, Huỳnh quang, Tương tác điện tử

Quantum dots, Carbon quantum dots, Metal doping, Hydrothermal, Photoluminescence, Electronic interactions

Chấm lượng tử carbon (CQDs) là họ vật liệu nano carbon mới, có tiềm năng ứng dụng lớn trong nhiều lĩnh vực quan trọng do chúng không độc hại, tan trong nước, tương thích sinh học, có thể phát xạ ánh sáng trong vùng nhìn thấy và dễ tổng hợp. Pha tạp CQDs với ion kim loại được kỳ vọng có thể đưa thêm các tính năng như xúc tác hay từ tính cho CQDS định hướng ứng dụng trong các lĩnh vực như quang xúc tác, đánh dấu và phân tích sinh học. T rong nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu tổng hợp CQDs pha tạp kim loại sử dụng phức chất ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) với kim loại (Cu, Fe, Mn, Pb) bằng phương pháp thủy nhiệt. Phân tích kim loại bằng phổ hấp thụ nguyên tử cho thấy M-CQDs chứa từ 3% đến 13% khối lượng kim loại. So sánh phổ hấp thụ và phổ phát xạ của các M-CQDs với nhau và với CQDs cho thấy bản chất ion kim loại ảnh hưởng đến tính chất hấp thụ trong vùng tử ngoại và hiệu suất phát xạ huỳnh quang của CQDs. Phương pháp tổng hợp trình bày trong bài báo này mang tính tổng quát và cho phép tổng hợp nhiều M-CQDs để so sánh trực tiếp ảnh hưởng của ion kim loại đến tính chất của CQDs.

Carbon quantum dots (CQDs) have been drawn much attention for diverse application due to their low toxicity, excellent biocompatibility, visible photoluminescence and easy synthesis. Doping CQDs with metal ions has been demonstrated to add functionalities such as catalytic and magnetic properties for photocatalysis, bio-imaging and bioanalytic applications. Herein, we repot a universal method for preparation of metal doped CQDs (M-CQDs, M= Cu2+, Fe3+, Mn2+ and Pb2+). The universary is enabled by using complexes of the metal ions with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) as single precursor. The mass fraction of metal varied from 3 to 13% as determined by atomic absoption spectroscopy. Optical properties of CQDs and M-CQDs were studied by UVVis absorption and photoluminescence spectroscopy. Metal ions such as Fe3+, Pb2+ and Cu+2 change the absorption profile in the UV region and while the emission quantum yield of QDs varied from 6 to 27%. The method is of importance for preparation of a series of M-CQDs from which the effects of metal ions on the properties of CQDs can be revealed.

TTKHCNQG, CTv 178

Xem toàn văn
  • [1] G. Malloci; G. Mulas; C. Joblin (2004), Electronic absorption spectra of PAHs up to vacuum UV Towards a detailed model of interstellar PAH photophysics,Astron. Astrophys., 426 (2004), pp. 105-117. doi:10.1051/0004-6361:20040541
  • [2] Y. Song; S. Zhu; S. Zhang; Y. Fu; L. Wang; X. Zhao; B. Yang (2015), Investigation f-rom chemical structure to photoluminescent mechanism: A type of carbon dots f-rom the pyrolysis of citric acid and an amine,J. Mater. Chem. C., 3 (2015), pp. 5976–5984. doi:10.1039/c5tc00813a
  • [3] P. P. Zhu; Z. Cheng; L. L. Du; Q. Chen; K. J. Tan (2018), Synthesis of the Cu-Doped Dual-Emission Fluorescent Carbon Dots and Its Analytical Application,Langmuir, 34 (2018), pp. 9982- 9989. doi:10.1021/acs.langmuir.8b01230
  • [4] Z. Xia; L. Dai; N. Li; R. Su; Q. Xu; X. Zheng; C. Xu; W. Li; Y. Chen; H. Pan; J. Zhu; S. Theruvakkattil Sreenivasan (2018), Metal C-harge Transfer Doped Carbon Dots with Reversibly Switchable, Ultra-High Quantum Yield Photoluminescence,ACS Appl. Nano Mater., 1 (2018), pp. 1886-1893. doi:10.1021/acsanm.8b00277
  • [5] S. A. Rub Pakkath; S. S. Chetty; P. Selvarasu; A. Vadivel Murugan; Y. Kumar; L. Periyasamy; M. Santhakumar; S. R. Sadras; K. Santhakumar (2018), Transition Metal Ion (Mn2+, Fe2+, Co2+, and Ni2+)-Doped Carbon Dots Synthesized via Microwave-Assisted Pyrolysis: A Potential Nanoprobe for Magneto-fluorescent DualModality Bioimaging,ACS Biomater. Sci. Eng., 4 (2018), pp. 2581-2596. doi:10.1021/acsbiomaterials.7b00943
  • [6] L. Lin; Y. Luo; P. Tsai; J. Wang; X. Chen (2018), Metal ions doped carbon quantum dots: Synthesis, physicochemical properties, and their applications,TrAC - Trends Anal. Chem., 103 (2018), pp. 87-101. doi:10.1016/j.trac.2018.03.015
  • [7] M. H. Chan; R. S. Liu (2016), Carbon nitride quantum dots and their applications, Phosphors, Up Convers. Nano Part,Quantum Dots Their Appl., 2 (2016), pp. 485-502. doi:10.1007/978- 981-10-1590-8_17
  • [8] M. X. D.; Đăng Thị Thu Huyền; Lê Thị Thùy Hương; Lê Quang Trung; Đỗ Thị Kiều Loan; Bùi Thị THu; Đỗ Thị Mỹ Ngọc; Nguyễn Thị Thanh Mai; Mai Văn Tuấn (2019), Nghiên cứu chế tạo màng mỏng chấm lượng tử cacbon pha tạp nitơ ứng dụng phát hiện kim loại nặng,Tạp chí Hóa học, 56 (2019), tr. 68-71
  • [9] M. X. D.; Đăng Thị Thu Huyền; Nguyễn Thị Quỳnh; Lê Thị Hằng; Lê Quang Trung; Đỗ Thị Thu Hòa; Phạm Thị Hải Yến (2018), Tổng hợp polymer nano carbon từ thực phẩm và ứng dụng của nó trong phát hiện ion Pb (II),Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, 189 (2018) tr. 45-51
  • [10] M. V. T.; Hoàng Quang Bắc; Trần Thu Hương; Đinh Thị Châm; Nguyễn Thị Loan, Nguyễn Thị Quỳnh; Bùi Thị Huệ; Lê Thị Thùy Hương; Mai Xuân Dũng (2017), Nghiên cứu tổng hợp hạt nano huỳnh quang từ một số rau củ quả,Tạp chí Hóa học ứng dụng, 4 (2017), tr. 70-73
  • [11] V. T. Mai; N. H. Duong; X. D. Mai (2019), Surface polarity controls the optical properties of one-pot synthesized silicon quantum dots,Chem. Phys., 518 (2019), pp. 107-111. doi:10.1016/j.chemphys.2018.11.012
  • [12] T. T. H.; Mai Xuân Dũng; Hoàng Quang Bắc; Tô Hồng Quân; Lê Thị Phượng (2017), Nghiên cứu tổng hợp chấm lượng tử carbon với hiệu suất lượng tử cao,Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm Hà Nội 2, 47 (2017), tr. 20-25
  • [13] M. X. D.; Phạm Trường Long; Nguyễn Thị Quỳnh; Đinh Thị Châm; Doãn Diệu Thúy; Đỗ Thị Kiều Loan; Bùi Thị Thu; Bùi Thu Hà; Đỗ Thị Mỹ Ngọc; Nguyễn Thị Thanh Hường; Trần Nhật Anh; Nguyễn Xuân Bách (2018), Ảnh hưởng của nhóm chức quang học trên bề mặt đến tính chất quang của chấm lượng tử carbon,Tạp chí Khoa học Công Nghệ - Đại học Thái Nguyên, 189 (2018), tr. 143– 148
  • [14] M. X. D.; Trần Hồng Ngà; Bùi Thị Hạnh (2018), Tính toán lượng tử làm rõ tính chất quang học của chấm lượng tử carbon,Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm Hà Nội 2, 56 (2018), tr. 24-31
  • [15] Q. B. Hoang; V. T. Mai; D. K. Nguyen; D. Q. Truong; X. D. Mai (2019), Crosslinking induced photoluminescence quenching in polyvinyl alcohol-carbon quantum dot composite,Mater. Today Chem., 12 (2019), pp. 166–172. doi:10.1016/j.mtchem.2019.01.003