zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon được chế tạo từ nước chanh leo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

21
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon được chế tạo từ nước chanh leo trình bày phương pháp chế tạo chấm nano carbon có khả năng phát quang từ nước chanh leo có tiềm năng ứng dụng trong chụp ảnh sinh học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của chấm nano carbon được chế tạo từ nước chanh leo

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG CỦA CHẤM NANO CARBON ĐƯỢC CHẾ TẠO TỪ NƯỚC CHANH LEO Bùi Thị Hoàn Trường Đại học Thủy lợi, email:buithihoan@tu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG (HRTEM, JEOL, JEM 1010, JEOL Techniques). Ảnh nhiễu xạ tia X được chụp Carbon thông thường là vật liệu màu đen ít bằng máy nhiễu xạ tia X, Siemens D5000. tan trong nước và không có tính chất huỳnh Phổ hồng ngoại (FTIR) của mẫu đo bằng quang. Nếu tính đối xứng và kích thước của thiết bị Fourier FTIR 6700 - Thermo Nicolet. carbon dạng khối bị giảm đến mức độ nano Các phổ hấp thụ tử ngoại - nhìn thấy (UV- dẫn đến sự thay đổi về tính chất điện tử do đó Vis) được đo trên máy Alignet 8453. Phổ thay đổi tính chất quang của vật liệu. Một số huỳnh quang của mẫu được ghi lại bằng máy lượng lớn vật liệu nano carbon đã được khám huỳnh quang Nano Log (Horiba, Edison, USA). phá như nano kim cương, fulleren, graphen, ống nano cacbon, chấm nano carbon (Cdots). 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Cdots có kích cỡ hàng chục nm và được xem như bao gồm lõi tinh thể hoặc vô định hình với Thành phần của nước chanh leo chủ yếu carbon sp2 chiếm ưu thế và bề mặt carbon bị gồm cacbo - hydrat (23%) và nước (75%). ôxi hóa bởi nhóm cacboxyl. Hơn thế nữa Cacbohydrat trong chanh thường bao gồm Cdots phát quang tốt và có thể được tổng hợp chất xơ và các đường đơn như sucrose, bằng nhiều phương pháp đơn giản với chi phí fructose, glucose. Ngoài ra trong nước chanh thấp vì vậy chúng có thể sử dụng như chụp ảnh leo còn có chứa axít ascorbic. Có thể mô tả sự sinh học, cảm biến sinh học, dẫn truyền thuốc. hình thành của chấm nano carbon từ nước Ở đây tôi xin trình bày phương pháp chế tạo chanh leo như sau: (i) carbonhydrate bị thủy chấm nano carbon có khả năng phát quang từ phân, mất nước và phân hủy khi có mặt axít nước chanh leo có tiềm năng ứng dụng trong ascorbic để hình thành các hợp chất dễ hòa chụp ảnh sinh học. tan như aldehyde fufuran, keton và các axít hữu cơ như acetic, levulinic, formic...(ii) 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU trong giai đoạn tiếp theo diễn ra quá trình Cdots được tổng hợp từ nước chanh leo polyme hóa và ngưng tụ các hợp chất nói trên bằng phương pháp thủy nhiệt. Quả chanh leo để hình thành các polyme dễ hòa tan. Sự thơm được rửa sạch, lọc bỏ hạt qua rây. Nước hóa và hình thành các cụm thơm diễn ra thông chanh leo nguyên chất sau khi được pha qua ngưng tụ aldol, thêm vòng, và ngưng tụ loãng với nước cất theo tỷ lệ 1:1 được đổ vào hydroxymethyl gián tiếp qua furan. (iii) Khi bình và thủy nhiệt ở 200oC trong 12 h. Sau nồng độ của các cụm thơm đạt đến điểm siêu khi lấy ra khỏi lò bình thủy nhiệt được để bão hòa tiêu chuẩn thì diễn ra sự mọc mầm nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng. Dung của cacbon [1]. Sự phát triển của của các đám dịch màu nâu được lọc bằng giấy lọc 2 m cacbon được hỗ trợ bởi sự khuếch tán của các để loại bỏ than. phân tử khác về phía bề mặt hạt. Kết quả là Đặc tính của vật liệu được phân tích bằng hình thành Cdots tự thụ động hóa bởi các hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao nhóm chứa H và O. Sự hình thành của các 221
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 chấm nano carbon với kích thước chừng 15- thụ ở 1390 cm-1 cho thấy sự tồn tại của liên kết 20 nm được khẳng định từ ảnh hiển vi điện từ CH. Đỉnh ở 1636 cm-1 tương ứng với các truyền qua phân giải cao HRTEM hình 1. liên kết C = C và C = O. Đỉnh 1713 cm-1 tương Ảnh HRTEM này cho thấy Cdots có dạng cầu ứng với dao động dãn đặc trưng COOH. Đỉnh có kích thước khá đồng đều. 3440 cm-1 xuất hiện được cho là do sự có mặt của nhóm – OH trong mẫu. Nhờ các nhóm chức này mà Cdots dễ dàng phân tán trong các dung môi phân cực như nước, cồn mà không cần bất kỳ sự biến tính bề mặt nào. Hình 1. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua của chấm nano carbon Hình 3. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Mức độ kết tinh của vật liệu được thể hiện của chấm nano carbon thông qua giản đồ nhiễu xạ tia X ở hình 2. Trong giản đồ này chỉ quan sát thấy đỉnh Tính chất quang là một trong những đặc nhiễu xạ rộng ở chừng 20o chứng tỏ sự sắp tính thú vị nhất của các loại Cdots. (Hình 4) xếp không trật tự trong lõi của Cdots. Mặc dù là phổ hấp thụ tử ngoại - nhìn thấy (UV-Vis) nhiều nhà khoa học đã chứng minh sự tồn tại của Cdots. của vùng chứa cacbon sp2 tinh thể nhưng hầu hết Cdots chiết xuất từ các sản phẩm tự nhiên có độ kết tinh kém [1]. Hình 4. Phổ hấp thụ tử ngoại - nhìn thấy (UV-Vis) của chấm nano carbon Như vậy Cdots hấp thụ mạnh trong vùng Hình 2. Giản đồ nhiễu xạ tia X tử ngoại và có phần đuôi kéo dài sang vùng của chấm nano carbon nhìn thấy. Đỉnh hấp thụ ở 283 nm tương ứng với sự chuyển -* của C = C. Hình 5 là phổ Hình 3 là phổ hồng ngoại biến đổi Fourier huỳnh quang của Cdots khi được kích thích (FTIR) của Cdots. Đỉnh 1124 cm-1 tương ứng bởi các bước sóng khác nhau từ 360 đến 500 với sự có mặt của liên kết COC. Đỉnh hấp nm. Quan sát đồng thời hai hình 4 và 5 nhận 222
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 thấy rằng Cdots hấp thụ mạnh trong vùng tử tinh kém. Thứ hai các chấm Cdots có kích ngoại nhưng gần như không phát xạ khi bị thước khá đồng đều nhưng phổ huỳnh quang kích thích bởi các bước sóng hấp thụ cực đại. của chúng tương đối rộng. Ngoài ra phổ phát Ngược lại Cdots hầu như không hấp thụ ánh xạ không đối xứng với phần đuôi nhỏ kéo dài sáng với bước sóng nằm trong khoảng từ 420 sang vùng bước sóng dài hơn. đến 500 nm nhưng lại phát xạ mạnh khi bị Nghiên cứu của nhóm Wang đã chỉ ra rằng kích thích bởi các bước sóng nói trên. Bước các nhóm chức chứa liên kết đôi của O như sóng kích thích cực đại là 480 nm. Để giải COOH, C = O tạo ra một vài trạng thái phân thích điều này thì các nhà khoa học thuộc tử trên bề mặt Cdots. Các trạng thái phân tử nhóm Demchemko đã giả thuyết rằng tồn tại chứa các nhóm COOH và C = O được gọi là hai loại nhóm mang màu: một loại hấp thụ các trạng thái cạnh. Sự hình thành các trạng mạnh trong vùng tử ngoại và phát xạ yếu thái cạnh phát xạ này là nguyên nhân gây ra (nếu có); loại khác hấp thụ yếu trong vùng có huỳnh quang xanh lá cây của Cdots [3]. bước sóng dài hơn và phát xạ mạnh trong vùng nhìn thấy [2]. Sự dịch chuyển loại 1 có 4. KẾT LUẬN thể liên quan đến sự hấp thụ ánh sáng bởi các Chấm nano carbon có kích thước đồng đều vùng lai hóa sp2 có kích thước nhỏ giàu điện được chế tạo từ nước chanh leo bằng phương tử . Các mảnh loại khác có thể liên quan pháp thủy nhiệt. Dung dịch màu nâu đậm của đến các sai hỏng trên bề mặt làm cho các Cdots dễ dàng phân tán trong dung môi phân vùng điện tử  bị tách khỏi liên hợp. cực và phát xạ ánh sáng màu xanh lá cây. Cdots hấp thụ mạnh trong vùng tử ngoại nhưng hầu như không phát xạ khi bị kích thích bởi bước sóng hấp thụ cực đại. Ngược lại Cdots hấp thụ yếu trong vùng từ 420 đến 500 nm nhưng phát xạ mạnh bới các bước sóng nằm trong vùng này. Cơ chế phát xạ của vật liệu liên quan chủ yếu đến các trạng thái bề mặt. Nguồn gốc phát xạ xanh lá cây của vật liệu liên quan đến các liên kết đối của O như COOH; C = O. [1] Sahu S, Behera B, Maiti T K, Mohapatra S (2012)," Simple one-step synthesis of highly luminescent carbon dots from Hình 5. Phổ phát xạ của chấm nano carbon orange juice: application as excellent bio- Cơ chế huỳnh quang của các loại Cdots imaging agents.", Chem Commun Vol. 48, vẫn còn là vấn đề tranh cãi. Trong số các cơ pp. 8835–8837. chế phát xạ của Cdots mà các nhà khoa học [2] Demchenko A P, and Dekaliuk M thường quan tâm đến hiệu ứng giam giữ O,(2013)," Novel fluorescent carbonic nanomaterials for sensing and imaging", lượng tử và trạng thái bề mặt. Hiệu ứng giam Methods Appl. Fluoresc., Vol. 1, pp. giữ lượng tử là hiện tượng các mức năng 042001. lượng điện tử gần như liên tục ở gần mức [3] Wang L, Zhu S J, Wang H Y, Qu S N, Fermi trở nên rời rạc khi kích thước của hạt Zhang Y L, Zhang J H, Chen Q D, Xu H L, giảm xuống kích thước nano. Từ các kết quả Han W and Yang B, et al. ,(2014)," phân tích đặc điểm và tính chất huỳnh quang Common origin of green luminescence in của Cdots nhận thấy rằng cơ chế huỳnh carbon nanodots and graphene quantum quang của nó chủ yếu liên quan đến các trạng dots", ACS Nano, Vol. 8, pp. 2541–2547. thái bề mặt. Thứ nhất là do Cdots có độ kết 223

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.