intTypePromotion=1

Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của các hạt nano chấm lượng tử CdSe cho ứng dụng đánh dâu sinh học

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
18
lượt xem
1
download

Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của các hạt nano chấm lượng tử CdSe cho ứng dụng đánh dâu sinh học

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các hạt nano chấm lượng tử CdSe được chế tạo bởi phương pháp hóa ướt trong môi trường nước sử dụng hợp chất citrate làm chất hoạt động bề mặt. Các chấm lượng tử chế tạo được khá đơn phân tán trong nước, với kích thước dao động tử 3.5 đến 10 nm với cường độ phát huỳnh quang mạnh. Các chấm lượng tử này có độ bền quang cao, độ chói tốt và khá ổn định trong các môi trường pH khác nhau. Tính chất quang của các chấm lượng tử được khảo sát trong nhiều điều kiện khác nhau.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của các hạt nano chấm lượng tử CdSe cho ứng dụng đánh dâu sinh học

Chu Việt Hà và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 113(13): 17 - 23<br /> <br /> CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC HẠT NANO<br /> CHẤM LƯỢNG TỬ CdSe CHO ỨNG DỤNG ĐÁNH DẤU SINH HỌC<br /> Chu Việt Hà1,*, Nguyễn Thị Vân1, Trần Anh Đức2, Vũ Thị Kim Liên1<br /> 2<br /> <br /> 1<br /> Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên<br /> Viện Vật lý – Viên Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Các hạt nano chấm lượng tử CdSe được chế tạo bởi phương pháp hóa ướt trong môi trường nước<br /> sử dụng hợp chất citrate làm chất hoạt động bề mặt. Các chấm lượng tử chế tạo được khá đơn phân<br /> tán trong nước, với kích thước dao động tử 3.5 đến 10 nm với cường độ phát huỳnh quang mạnh.<br /> Các chấm lượng tử này có độ bền quang cao, độ chói tốt và khá ổn định trong các môi trường pH<br /> khác nhau. Tính chất quang của các chấm lượng tử được khảo sát trong nhiều điều kiện khác nhau.<br /> Độ bền quang cao sau nhiều tháng chế tạo hứa hẹn ứng dụng các chấm lượng tử này cho các đánh<br /> dấu huỳnh quang, đặc biệt là đánh dấu sinh học.<br /> Từ khóa: Chấm lượng tử, CdSe, citrate, môi trường nước, đánh dấu huỳnh quang.<br /> <br /> GIỚI THIỆU*<br /> Các chấm lượng tử kể từ khi được phát hiện,<br /> đã dần trở thành các chất dán nhãn huỳnh<br /> quang quan trọng dùng trong cảm biến sinh<br /> học và hiện ảnh [1-5]. Các chấm lượng tử là<br /> những tinh thể nano bán dẫn bao gồm các<br /> nguyên tử của các nguyên tố nhóm II - VI (ví<br /> dụ, Cd, Zn, Se, Te) hoặc III-V (ví dụ, In, P,<br /> As) trong bảng hệ thống tuần hoàn các<br /> nguyên tố hóa học. Các hiệu ứng lượng tử xảy<br /> ra khi kích thước tinh thể có thể so sánh với<br /> bước sóng de Broglie của điện tử và lỗ trống.<br /> Khi đó cả điện tử và lỗ trống đều bị giam giữ<br /> và các mức năng lượng của chúng bị lượng tử<br /> hóa. Sự giam giữ lượng tử làm gián đoạn các<br /> mức năng lượng theo chiều giam giữ và làm<br /> thay đổi mật độ trạng thái theo năng lượng.<br /> Kết quả là hấp thụ hay phát xạ của các chấm<br /> lượng tử phụ thuộc vào kích thước hạt, nghĩa<br /> là người ta có thể điều khiển được tính chất<br /> quang (ví dụ màu phát xạ huỳnh quang) theo<br /> kích thước của các chấm lượng tử. Các chấm<br /> lượng tử thường được sử dụng trong đánh dấu<br /> sinh học là các chấm lượng tử trên cơ sở<br /> CdSe và CdTe vì phổ phát xạ của chúng trải<br /> toàn bộ vùng phổ nhìn thấy tùy thuộc vào<br /> kích thước [3].<br /> *<br /> <br /> Tel: 0912132036<br /> <br /> Vì môi trường sinh học chủ yếu là nước nên<br /> các chấm lượng tử dùng trong đánh dấu sinh<br /> học phải phân tán được trong nước. Mặt khác,<br /> các chấm lượng tử muốn đánh dấu được các<br /> đối tượng sinh học như ADN, protein, kháng<br /> thể, tế bào… thì chúng phải gắn kết được với<br /> các đối tượng sinh học đó. Vì vậy các chấm<br /> lượng tử phải có các nhóm chức hóa học thích<br /> hợp để có thể phân tán được trong nước và<br /> gắn kết với các phân tử sinh học, do đó chúng<br /> phải có lớp hợp sinh ưa nước bao quanh.<br /> Deng và cộng sự (2006) [6] đã phát triển một<br /> phương pháp khá an toàn và giảm sự độc hại<br /> của các hóa chất khi nghiên cứu chế tạo các<br /> chấm lượng tử CdSe trực tiếp trong môi<br /> trường nước sử dụng citrate, rút ngắn bớt thời<br /> gian chế tạo và giảm độ độc hại so với các<br /> chấm lượng tử chế tạo trong dung môi hữu cơ<br /> truyền thống. Theo phương pháp này, các<br /> mầm tinh thể chấm lượng tử CdSe được tạo<br /> thành ngay trong nước nhờ citrate, kích thước<br /> của các chấm lượng tử CdSe phụ thuộc vào<br /> nồng độ citrate ban đầu. Các chấm lượng tử<br /> chế tạo theo phương pháp này có thể ứng<br /> dụng đánh dấu huỳnh quang trực tiếp lên các<br /> đối tượng sinh học.<br /> Trong bài báo này, chúng tôi chế tạo các<br /> chấm lượng tử CdSe và CdSe/CdS phân tán<br /> trong nước phát triển dựa trên phương pháp<br /> của Deng. Các chấm lượng tử này có cường<br /> độ phát quang mạnh với hiệu suất cao, phát<br /> 17<br /> <br /> Chu Việt Hà và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> xạ ở các bước sóng khác nhau phụ thuộc vào<br /> kích thước hứa hẹn là các chất đánh dấu sử<br /> dụng cho các ứng dụng sinh học. Các chấm<br /> lượng tử này được bọc thêm một lớp hợp sinh<br /> bên ngoài là PEG (polyethyglycol) hoặc<br /> protein BSA nhằm tăng hiệu suất phát xạ<br /> huỳnh quang và tăng tính ổn định cho các ứng<br /> dụng trong sinh học. Các kết quả cho thấy<br /> cường độ phát xạ huỳnh quang của các chấm<br /> lượng tử có lớp vỏ bọc tăng đáng kể so với<br /> các chấm lượng tử không được thụ động hóa<br /> bề mặt. Các quá trình thực nghiệm chế tạo<br /> mẫu đều được thực hiện tại phòng thí nghiệm<br /> Vật lý Chất rắn Khoa Vật lý, Trường Đại học<br /> Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.<br /> THỰC NGHIỆM<br /> Chế tạo các chấm lượng tử CdSe phân tán<br /> trong nước<br /> Các chấm lượng tử CdSe và CdSe/CdS được<br /> chế tạo bằng phương pháp hóa ướt sử dụng<br /> các hóa chất CdCl2.2,5H2O, sodium boro<br /> hydride (NaBH4 – là một chất có tính khử<br /> mạnh); citrate (trirodium citrate dihydrate C6H5Na3O7.2H2O, là muối natri của một trong<br /> các axit chanh, được dùng trong thực phẩm)<br /> đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt, cồn<br /> tuyệt đối (C2H5OH), trihydroxy methyl<br /> aminomethane (tris) (chất này sử dụng trong<br /> các môi trường sinh học), nước cất, axit<br /> sunfuric (H2SO4), axit clohydric (HCl), bột<br /> selenium (Se). Các bước chế tạo chấm lượng<br /> tử CdSe trong nước được tiến hành như sau:<br /> Bước 1: Trong ethanol nguyên chất, với điều<br /> kiện sục khí N2 ở 450C, nguyên tố selenium<br /> phản ứng với sodium boro hydiride tạo thành<br /> dung dịch NaHSe/ethanol. Trisodium citrate<br /> dihydrate được cho vào dung dịch đệm tris HCl với pH = 8,9 (là giá trị pH cho thấy sản<br /> phẩm các chấm lượng tử thu được là ổn định<br /> nhất) đựng trong bình ba cổ. Sau đó nhỏ giọt<br /> dung dịch nước cadmium cloride có chứa các<br /> ion Cd2+ vào dung dịch trên trong điều kiện<br /> khuấy trộn mạnh để thu được dung dịch chứa<br /> các ion Cd2+ được bao quanh bởi các phân tử<br /> trisodium citrate.<br /> Bước 2: Khí H2Se bốc lên khi nhỏ chậm dung<br /> dịch H2SO4 loãng vào dung dịch<br /> 18<br /> <br /> 113(13): 17 - 23<br /> <br /> NaHSe/ethanol trong dung dịch ban đầu trong<br /> điều kiện sục từ từ N2 để tổng hợp các chấm<br /> lượng tử CdSe ở nhiệt độ ổn định. Khí H2Se<br /> được đưa theo dòng chảy của khí N2 dẫn vào<br /> bình ba cổ phản ứng với các ion Cd2+. Trong<br /> điều kiện khuấy trộn mạnh liên tục, các mầm<br /> tinh thể của các nano tinh thể CdSe sẽ được<br /> hình thành và phát triển thành các nano tinh<br /> thể CdSe. Lượng muối Cd2+ ban đầu được sử<br /> dụng dư để thụ động hóa bề mặt các chấm<br /> lượng tử CdSe bằng việc bọc lớp vỏ CdS.<br /> Hình 1 biểu diễn sơ đồ chế tạo nano tinh thể<br /> CdSe trong môi trường nước. Kích thước của<br /> các chấm lượng tử CdSe được điều khiển qua<br /> nồng độ citrate.<br /> Sau khi chế tạo được dung dịch có chứa các<br /> nano tinh thể CdSe với một lượng dư Cd,<br /> dung dịch chứa các nano tinh thể CdSe/CdS<br /> được tổng hợp bằng cách thổi khí H2S vào<br /> dung dịch chứa các hạt CdSe lõi theo dòng<br /> chảy của khí N2 (hình 2). Khí H2S cũng được<br /> tổng hợp như khí H2Se theo cách trên.<br /> Các mẫu chấm lượng tử CdSe và CdSe/CdS<br /> được chế tạo với các nồng độ chất bẫy citrate<br /> khác nhau. Ký hiệu tỷ lệ mol giữa citrate và<br /> lượng nước thêm vào khi chuẩn bị dung dịch<br /> đệm Tris-HCl là w, chúng tôi chế tạo các<br /> chấm lượng tử CdSe và CdSe/CdS với các tỷ<br /> lệ w thay đổi là 1,5; 2; và 2,5.<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ chế tạo các chấm lượng tử CdSe<br /> <br /> Hình 2. Sơ đồ chế tạo các chấm lượng tử<br /> CdSe/CdS<br /> <br /> Chu Việt Hà và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Bọc các chấm lượng tử CdSe bởi các lớp<br /> hợp sinh<br /> Các chấm lượng tử CdSe/CdS được chế tạo<br /> với việc sử dụng citrate sẽ có các nhóm chức<br /> năng -COO- trên bề mặt nên có thể dễ dàng<br /> gắn kết được với các đối tượng sinh học. Các<br /> chấm lượng tử sau khi chế tạo thường có độ<br /> pH ~ 7 đến 8. Các thí nghiệm đánh dấu sinh<br /> học ở mức phân tử yêu cầu các dung dịch có<br /> pH khác nhau và các nhóm chức năng hợp<br /> sinh khác nhau tùy từng đối tượng đánh dấu.<br /> Tuy nhiên citrate không bền trong các môi<br /> trường pH thấp và nó dễ làm các chấm lượng<br /> tử kết tụ lại do sự mất cân bằng điện tích. Do<br /> đó, chúng tôi đã nghiên cứu bọc các chấm<br /> lượng tử bằng protein BSA và PEG với các<br /> nhóm chức dễ dàng gắn kết sinh học, đồng<br /> thời bảo vệ các chấm lượng tử và chống lại sự<br /> kết đám. BSA (Bovine serum albumin), là<br /> một loại protein, có vai trò trong các phép thử<br /> miễn dịch, có thể gắn kết với kháng thể sinh<br /> học. PEG (polyethylene glycol) là một<br /> polymer tan trong nước linh hoạt nên nó cũng<br /> giúp cho các hạt nano phân tán tốt trong<br /> nước, chống lại sự kết đám của các hạt nano.<br /> Hơn nữa, phân tử PEG với các nhóm chức<br /> năng bên ngoài như amin, thiol, caboxyl,<br /> biotin, maleimide,… dễ dàng giúp cho việc<br /> gắn kết các hạt nano với các phân tử sinh học.<br /> Nhờ được bọc BSA hoặc PEG, các chấm<br /> lượng tử sau khi chế tạo sẽ ổn định hơn rất<br /> nhiều và dễ dàng gắn kết được với các đối<br /> tượng sinh học.<br /> Các chấm lượng tử CdSe/CdS được chọn bọc<br /> BSA hay PEG với một tỷ lệ mol ban đầu cho<br /> trước.BSA hay PEG được đưa vào dung dịch<br /> chấm lượng tử và được khuấy từ ở nhiệt độ<br /> phòng trong khoảng thời gian từ 15 đến 20<br /> phút cho đến khi dung dịch trong suốt. Các<br /> phân tử BSA hay PEG sẽ hấp phụ lên bề mặt<br /> các chấm lượng tử. Hình 3 mô tả quá trình<br /> chuyển từ các chấm lượng tử được bao quanh<br /> bởi các phân tử citrate sang các chấm lượng<br /> tử được bọc BSA.<br /> Kích thước của các chấm lượng tử được xác<br /> định qua hệ kính hiển vi điện tử truyền qua<br /> (TEM) JEOL JEM 1011 (Nhật Bản) có ở<br /> <br /> 113(13): 17 - 23<br /> <br /> Viện Vệ sinh dich tễ Hà Nội. Phổ hấp thụ<br /> được xác định bằng máy quang phổ Jasco V600 (Nhật Bản) và phổ huỳnh quang đo bằng<br /> hệ máy FS 920 Edinburgh (Anh) có ở phòng<br /> thí nghiệm Vật lý Chất rắn, khoa Vật lý<br /> trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên.<br /> <br /> Hình 3. Quá trình chuyển từ chấm lượng tử - citrate<br /> sang chấm lượng tử được bọc BSA<br /> <br /> KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Chúng tôi đã chế tạo thành công các nano tinh<br /> thể CdSe và CdSe/CdS phân tán trong nước.<br /> Các mẫu chế tạo được ở dạng dung dịch trong<br /> suốt. Hình 4 là ảnh chụp một số mẫu chấm<br /> lượng tử CdSe/CdS trong nước dưới ánh sáng<br /> của đèn tử ngoại, phát xạ với các màu sắc<br /> khác nhau tương ứng với kích thước CdSe là<br /> khác nhau, cường độ phát xạ mạnh. Hình 5 là<br /> ảnh kính hiển vi điện tử truyền (TEM) của<br /> các chấm lượng tử CdSe/CdS cho thấy các<br /> chấm lượng tử có dạng là các chấm nhỏ (có<br /> vài chấm hơi to, có những lớp mờ mờ xung<br /> quanh có thể đó là các chất còn dư sau khi<br /> chế tạo, mẫu chưa được rửa) và phân tán<br /> trong nước. Các chấm lượng tử phân tán được<br /> trong nước là do sự bảo vệ của chất hoạt động<br /> bề mặt citrate bám xung quanh các hạt chấm<br /> lượng tử. Các chấm lượng tử này hứa hẹn là<br /> những chất đánh dấu huỳnh quang tốt cho<br /> nhiều ứng dụng.<br /> <br /> Hình 4. Ảnh chụp các mẫu dung dịch chấm lượng tử<br /> CdSe/CdS dưới ánh sáng đèn tử ngoại<br /> 19<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Các phép đo của phổ hấp thụ trong vùng UV VIS của các chấm lượng tử CdSe và<br /> CdSe/CdS đã được thực hiện. Phổ hấp thụ<br /> UV của các chấm lượng tử CdSe với tỷ lệ w<br /> khác nhau được trình bày trong hình 6. Có sự<br /> dịch chuyển của bờ hấp thụ hướng về bước<br /> sóng ngắn hơn so với bán dẫn CdSe khối<br /> (λCdSe khối ~ 690 nm tương ứng với năng lượng<br /> vùng cấm Eg ≈ 1,8 eV ở nhiệt độ phòng). Sự<br /> dịch xanh này phù hợp với lý thuyết về sự mở<br /> rộng độ rộng vùng cấm của các chấm lượng<br /> tử. Kích thước của những lõi CdSe này đã<br /> được ước tính cỡ 4 nm bởi công thức do Brus<br /> [7]. Kích thước các mẫu CdSe khác đã được<br /> ước tính khoảng từ 3nm đến 6nm. Từ hình 6<br /> chúng ta có thể thấy rằng đường phổ hấp thụ<br /> tăng khi tỷ lệ w tăng. Sự dịch đỉnh phổ hấp<br /> thụ hướng về bước sóng ngắn phù hợp với giá<br /> trị w cao hơn, có nghĩa rằng các chấm lượng<br /> tử được chế tạo có kích thước nhỏ hơn với<br /> nồng độ chất hoạt tính bề mặt cao hơn. Điều<br /> đó cũng được thể hiện rõ trong phổ huỳnh<br /> quang. Vì ảnh hưởng của hiệu ứng giam giữ<br /> lượng tử làm giảm kích thước của các chấm<br /> lượng tử (phù hợp với sự tăng lên của vùng<br /> cấm), sao cho cực đại phát xạ huỳnh quang<br /> (phù hợp với sự dịch chuyển vùng-vùng) của<br /> các chấm lượng tử được đổi hướng về bước<br /> sóng ngắn. Kích thước của các chấm lượng tử<br /> CdSe giảm với sự tăng lên của tỷ lệ w. Hình<br /> 7 giới thiệu phổ huỳnh quang của các chấm<br /> lượng tử CdSe với tỷ lệ w khác nhau ở nhiệt<br /> độ phòng dưới ánh sáng kích thích là 480nm.<br /> Các đỉnh phổ huỳnh quang có giá trị bước<br /> sóng là 604nm, 594nm và 590 nm lần lượt<br /> 20<br /> <br /> 0.25<br /> w = 1.5<br /> w=2<br /> w = 2.5<br /> <br /> 0.20<br /> <br /> 0.15<br /> <br /> 0.10<br /> <br /> 0.05<br /> B¸ n dÉn khèi CdSe<br /> <br /> 0.00<br /> 400<br /> <br /> 500<br /> <br /> 600<br /> <br /> B- í c sãng (nm)<br /> <br /> Hình 6. Phổ hấp thụ của các chấm lượng tử CdSe<br /> với các nồng độ chất bẫy khác nhau<br /> 594<br /> <br /> C- êng ®é huúnh quang (®.v.t.y)<br /> <br /> Hình 5. Ảnh TEM của các chấm lượng tử CdSe/CdS<br /> với phát xạ huỳnh quang ở 605nm<br /> <br /> 113(13): 17 - 23<br /> <br /> ứng với w = 1.5, w=2, và w=2.5. Các cực đại<br /> của phổ huỳnh quang cho phép ta xác định<br /> được kích thước của chấm lượng tử được ước<br /> tính theo công thức Brus [7]. Như vậy kích<br /> thước các hạt CdSe trong ba mẫu có đỉnh phát<br /> xạ huỳnh quang như trên lần lượt có giá trị là<br /> 4 nm, 3.8 nm và 3.7 nm (nhỏ hơn so với bán<br /> kính Bohr exciton của CdSe khối: a0 = 5,6<br /> nm) [8]. Kết quả tính như trên một lần nữa<br /> khẳng định kích thước của chấm lượng tử<br /> giảm đi khi tỉ lệ w tăng lên. Như vậy, chúng<br /> ta có thể kiểm soát kích thước của các chấm<br /> lượng tử bằng cách thay đổi nồng độ chất bẫy<br /> bề mặt. Hình 7 cũng cho thấy rằng các chấm<br /> lượng tử CdSe với w = 2 có cường độ phát xạ<br /> mạnh nhất và độ bền quang cao nhất. Chúng<br /> tôi chọn giá trị w =2 để chế tạo các chấm<br /> lượng tử có chất lượng và độ bền quang cao<br /> với mục đích cho các ứng dụng sinh học.<br /> <br /> § é hÊp thô (®.v.t.y)<br /> <br /> Chu Việt Hà và Đtg<br /> <br /> w = 1.5<br /> w=2<br /> w = 2.5<br /> <br /> 150<br /> <br /> 100<br /> <br /> 603<br /> 589<br /> <br /> 50<br /> <br /> 0<br /> 500<br /> <br /> 550<br /> <br /> 600<br /> <br /> 650<br /> <br /> 700<br /> <br /> B- í c sãng (nm)<br /> <br /> Hình 7. Phổ huỳnh quang của các chấm lượng tử<br /> CdSe với các nồng độ chất bẫy khác nhau<br /> <br /> Chu Việt Hà và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Phổ huỳnh quang của các chấm lượng tử<br /> CdSe/CdS lõi - vỏ cho thấy sự tăng lên của<br /> cường độ phát xạ của các chấm lượng tử<br /> CdSe bọc vỏ CdS so với các chấm lượng tử<br /> CdSe không bọc vỏ. Hình 8 giới thiệu phổ<br /> huỳnh quang của các nano tinh thể CdSe và<br /> CdSe/CdS dưới bước sóng kích thích 480 nm<br /> ở nhiệt độ phòng. Cường độ phát xạ tương<br /> đối của các chấm lượng tử CdSe/CdS cao hơn<br /> mười lần cường độ phát xạ của các chấm<br /> lượng tử CdSe. Hiệu suất lượng tử của các<br /> chấm lượng tử CdSe và CdSe/CdS lõi - vỏ đã<br /> được ước lượng bởi Rhodamin 6G (Rh 6G).<br /> Hiệu suất lượng tử của Rh 6G tan trong nước<br /> với bước sóng kích thích 480 nm là 0.95 [9].<br /> Hiệu suất lượng tử của các chấm lượng tử<br /> CdSe được ước lượng khoảng 5-10% và của<br /> các chấm lượng tử lõi - vỏ CdSe/CdS là 20 50%. Điều này minh chứng rằng các chấm<br /> lượng tử CdSe có sự phát quang cao hơn khi<br /> được bọc vỏ CdS. Hình 8 cũng cho biết phổ<br /> huỳnh quang của các chấm lượng tử CdSe/CdS<br /> với thời gian phát triển khác nhau của vỏ CdS<br /> với mỗi tỷ lệ w dưới bước sóng kích thích 480<br /> (nm) so với phổ huỳnh quang của lõi CdSe.<br /> Cường độ phát xạ tương đối của các chấm<br /> lượng tử CdSe/CdS cao gấp mười lần cường<br /> độ phát xạ của lõi CdSe. Một kết quả nổi bật<br /> của việc tổng hợp các chấm lượng tử CdSe<br /> /CdS lõi - vỏ là cực đại phát xạ huỳnh quang<br /> có sự dịch đỏ khi thời gian nuôi vỏ CdS tăng.<br /> Kết quả này cho thấy vỏ CdS là dầy hơn khi<br /> <br /> 113(13): 17 - 23<br /> <br /> thời gian tổng hợp tăng, vì thế xác suất để lõi<br /> CdSe chui vào vỏ CdS là cao [10], dẫn đến sự<br /> dịch đỏ trong phổ phát xạ. Cho thời gian tổng<br /> hợp dài hơn, kích thước các chấm lượng tử<br /> được ổn định, không quan sát thấy sự dịch<br /> chuyển nào trong phổ huỳnh quang.<br /> Nghiên cứu tiến hành bọc các chấm lượng tử<br /> CdSe/CdS bởi một lớp polymer PEG<br /> (polyethylene glycol) hoặc BSA (Bovine<br /> serum albumin) chúng tôi thấy các chấm<br /> lượng tử sau khi bọc thêm các chất này có độ<br /> ổn định quang cao hơn và cường độ huỳnh<br /> quang cũng tăng sau khi bọc. Hình 9 trình bày<br /> phổ<br /> huỳnh<br /> quang<br /> của<br /> của<br /> mẫu<br /> CdSe/CdS/BSA và mẫu CdSe/CdS/PEG được<br /> so sánh với các chấm lượng tử CdSe/CdS<br /> phát xạ ở 605 nm với cùng độ hấp thụ ở bước<br /> sóng 370 nm. Có thể thấy dạng phổ, cường độ<br /> phát xạ của các hạt nano CdSe/CdS có bọc<br /> BSA hoặc PEG không thay đổi nhiều so với<br /> các hạt CdSe/CdS không bọc, thậm chí hiệu<br /> suất phát xạ của mẫu CdSe/CdS/PEG còn<br /> tăng đáng kể so với mẫu CdSe/CdS không<br /> bọc. Hiệu suất lượng tử của các chấm lượng<br /> tử CdSe/CdS được cải thiện sau khi bọc PEG<br /> và BSA. Cụ thể với các chấm lượng tử<br /> CdSe/CdS, hiệu suất lượng tử chỉ ~ 30%; còn<br /> với CdSe/CdS bọc BSA, hiệu suất lượng tử là<br /> 35 % và hiệu suất lượng tử của CdSe/CdS bọc<br /> PEG lên đến 50 %. Các chấm lượng tử bọc<br /> PEG hoặc BSA thể hiện sự ổn định quang hóa<br /> cao trong một thời gian dài.<br /> <br /> Hình 8.Phổ huỳnh quang của các chấm lượng tử CdSe/CdS với các thời gian nuôi vỏ CdS<br /> và tỉ lệ w khác nhau so với lõi CdSe<br /> 21<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản