Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon trong dung môi phân cực

Bài viết Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon trong dung môi phân cực rình bày phương pháp chế tạo Cdots từ nước chanh tươi. Vật liệu thu được không thể phân tán trong dung môi không phân cực nhưng phân tán tốt trong các dung môi phân cực như nước, cồn, ethylene glycon, methanol.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon trong dung môi phân cực Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG CỦA CHẤM NANO CARBON TRONG DUNG MÔI PHÂN CỰC Bùi Thị Hoàn Trường Đại học Thủy lợi, email:buithihoan@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nhờ đặc điểm cấu trúc độc đáo, tính chất Cdots được tổng hợp từ nước chanh tươi huỳnh quang, hóa sinh tuyệt vời mà chấm bằng phương pháp thủy nhiệt. Quả chanh nano carbon (Cdots) đã được ứng dụng Đà lạt được rửa sạch, lọc bỏ hạt qua rây. Nước trong các lĩnh vực khác nhau như quang chanh nguyên chất được đổ vào bình và thủy điện tử, chụp ảnh sinh học, cảm biến… So nhiệt ở 240 oC trong 12 h. Sau khi lấy ra khỏi với chấm lượng tử bán dẫn thông thường lò, bình thủy nhiệt được để nguội tự nhiên đến thì chấm nano carbon có khả năng phân tán nhiệt độ phòng. Dung dịch màu nâu được lọc trong nước, tương thích sinh học tốt hơn, bằng giấy lọc 2 m để loại bỏ than. không độc hại, thân thiện với môi trường Đặc tính của vật liệu được phân tích bằng và chi phí thấp hơn. Cdots có thể được chế hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao tạo bằng phương pháp “top-down” hoặc (HRTEM, JEOL, JEM 1010, JEOL “bottom-up”. Phương pháp “top-down” liên Techniques). Phổ hồng ngoại (FTIR) của quan đến việc phá vỡ các vật liệu graphit mẫu đo bằng thiết bị Fourier FTIR 6700- lớn hơn thành các chấm Cdots nhỏ. Trong Thermo Nicolet. Phổ huỳnh quang của mẫu phương pháp “bottom-up” Cdots thu được được ghi lại bằng máy huỳnh quang Nano từ các tiền chất phân tử thông qua tổng hợp Log (Horiba, Edison, USA). hóa học [1]. Gần đây các nhà khoa học tập trung nghiên cứu chế tạo và các tính chất 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU huỳnh quang của Cdots từ nguồn gốc thiên Nước chanh sau khi được thủy nhiệt cho nhiên. Bởi vì các sản phẩm tự nhiên có dung dịch màu nâu đậm trong suốt, dễ dàng một số ưu điểm như: có tính tương thích phân tán trong dung môi phân cực. Khi dung sinh học tốt, có thể điều chế bằng phương dịch được chiếu xạ bởi tia tử ngoại thì Cdots pháp đơn giản và thân thiện với môi phát xạ ánh sáng màu xanh lá cây hình 1. trường. Ví dụ như Cdots được từ nước ép cà rốt [1] có tiềm năng ứng dụng trong chụp ảnh sinh học. Bài báo này trình bày phương pháp chế tạo Cdots từ nước chanh tươi. Vật liệu thu được không thể phân tán trong dung môi không phân cực nhưng phân tán tốt trong các dung môi phân cực như nước, cồn, ethylene glycon, methanol. Đặc biệt trong các dung môi này cường độ huỳnh quang của Cdots Hình 1. Hình ảnh của Cdots dưới ánh sáng tăng lên đáng kể so với vật liệu nguyên chất. thường và khi được chiếu bởi tia tử ngoại 223 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 Quá trình hình thành Cdots bằng phương Đỉnh 3440 cm-1 xuất hiện được cho là do sự pháp thủy nhiệt thường trải qua ba bước: (i) có mặt của nhóm –OH trong mẫu. Nhờ các các tiền chất giàu carbon được nhiệt phân ở nhóm chức bề mặt phong phú mà Cdots dễ nhiệt độ cao; (ii) diễn ra sự carbon hóa và tạo dàng phân tán trong các dung môi phân cực mầm; (iii) thụ động hóa bề mặt. Hình 2 là ảnh như nước, cồn, ethylene glycon, methanol mà hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR- không cần bất kỳ sự biến tính bề mặt nào. TEM) của Cdots. Các đốm đen rõ rệt có dạng Tính chất huỳnh quang của Cdots đã được hình cầu với kích cỡ từ 4 đến 6 nm chứng tỏ nghiên cứu trong các dung môi phân cực như sự hình thành của các chấm Cdots. nước, cồn, methanol, ethylen glycol. Hình 4 là phổ phát xạ huỳnh quang của Cdots khi được pha loãng theo tỷ lệ 1:1 trong các dung môi khác nhau khi bị kích thích bởi cùng bước sóng 420 nm. Hình 2. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao của Cdots Hình 4. Phổ huỳnh quang của Cdots trong các dung môi khác nhau Kết quả cho thấy cường độ huỳnh quang của Cdots trong nước là lớn nhất sau đó đến cồn, ethylen glycol và methanol. Điều này có thể được giải thích như sau: khi được pha loãng bởi các dung môi thì khoảng cách giữa các hạt tăng do đó xác xuất xảy ra sự va chạm giữa các hạt thấp hơn so với trong vật liệu nguyên chất. Việc pha loãng Cdots trong các dung môi khác nhau đã làm giảm sự dập tắt do va chạm và do tự hấp thụ trong dung dịch có nồng độ cao. Kết Hình 3. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier quả là cường độ huỳnh quang của Cdots trong của Cdots các dung môi được tăng lên đáng kể. Do nước Phổ hồng ngoại biến đổ ...