Tổng hợp chấm lượng tử Cdse

Tổng hợp chấm lượng tử Cdse

Synthesis of green CdSe/chitosan quantum dots using

a polymer-assisted γ-radiation route

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG

Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử

dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer

Bin Kang, Shu-Quan Chang, Yao-Dong Dai, Da Chen

Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử

dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer

ABSTRACT/TÓM TẮT

Chấm lượng tử CdSe phủ Chitosan (CdSe/CS QDs)

Hệ chứa nước (Aqueous System)

Dòng bức xạ γ (γ-radiation route)

Nhiệt độ phòng (Room Temperature)

Áp suất khí quyển

(Ambient Pressure)

QDs

d=4n m

Phân bố kích thước hẹp

(Narrow Size Distribution)

Peak hấp thu: 460 nm Peak phát xạ: 535 nm

460 535

Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende

Vỏ chitosan

INTRODUCTION/GIỚI THIỆU

Tính chất duy nhất:

quang, phát quang, điện,

phân tử, phát hiện ung thư, hình ảnh sinh học

CdSe: Hiệu suất lượng

tử phát quang cao; Eg nhỏ

& các t/c quang ↔ điện

Goldestein et al., 1992

Rees & Krauter, 1996;

Empedocles & Bawendi, 1997

Dubertret et al., 2002; Larson et al., 2003; Michalet at al., 2005

Các phương pháp

chế tạo CdSe QDs

 Phản ứng rắn

(Solid Reactions)

 Phản ứng dd nước (Aqueous Solution Reactions)

 PP dùng chất ban đầu là HCHC kim loại (Organometallic Precursor Routes)

Nhiệt độ cao;

Hợp chất độc hại (Toxic Substance)

Tinh thể Nano bán dẫn/

Chấm lượng tử

(QDs)

Yu et al., 1998

Phương pháp chiếu γ (γ-irradiation method)irradiation method)

sulfide KL dạng tinh thể nano

Han chế: kích thước lớn, khó tan  Sinh học

INTRODUCTION/GIỚI THIỆU

Trong công trình này:

Chế tạo thành công:

Chế tạo thành công: CdSe QDs có thể hòa tan CdSe QDs có thể hòa tan

Hệ chứa nước (Aqueous Sys.)

Dòng bức xạ γ (γ-radiation route)

Nhiệt độ phòng (Room Temp.)

Áp suất k quyển

(Ambient Pres.)

Chitosan làm mẫu khuôn phân tử (molecular template)

Các pp sử dụng để đo các tính chất của CdSe QDs

Kính hiển vi điện tử truyền qua (SEM) Phổ kế hồng ngoại chuyển đổi Fourier (FT-irradiation method)IR)

Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)

Phổ tán xạ năng lượng (EDS) Phổ ultraviolet-irradiation method)visible (UV-irradiation method)Vis)

Phổ phát quang (PL)

Lõi CdSe cấu trúc

Zinc Blende

Vỏ chitosan

EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM

Chitosan

 Oligomer (Phân tử

gồm 5 đơn phân)

 Độ polymer hóa:

30 – 40

Phương pháp phân ly bức xạ

(Radiation Degradation Method)

Axit Acetic

Lọc sạch Purified

Chất dẫn (Eluent)

0,2 M CH3COOH;

0,2 M CH3COONa

Phương pháp ghi sắc ký thẩm thấu keo (Gel Permeation Chromatography Route)

T = 300C

Tốc độ dòng (Flow Rate) = 1ml/phút

Nồng độ mẫu = ca.1% (w/v)

 Isopropanol (C3H7OH)

 Cadmium Chloride (CdCl2)

 Selenium Dioxide (SeO2)

EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM

 10 ml nước

đã được khử

ion (deionized)

chứa chitosan

oligomer

CdCl

CdCl



CCdCl2

= 0,5mM

CSeO2

= 1mM

Isopropanol

C 3 H 7 OH: tác nhân dịch chuyển gốc

OH (Hydroxy free-radical removal agent)

N2

N2

 Sục khí N2 trong 1h

để khử oxy.

 Chiếu xạ tia γ

nguồn Co-irradiation method)60

độ phóng xạ

7.105 Ci;

Liều hấp thu: 15kGy

Tốc độ liều: 3kGy/h

Co60

Ci: Curie; 1Ci = 3,7.10 10 Bq

1 Bq = 1 phân rã/s

kGy: Kilogram Gray;

1 kGy = 1 kJ/kg

EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM

rpm trong 5 phút  Tách QDs

1 rpm = 1/60 Hz

 Mẫu được rửa 3 lần với nước khử ion và dung môi hòa tan khác ở 40C.

Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende

Vỏ chitosan

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

1 CÁC ĐẶC TRƯNG TEM VÀ EDS

Ảnh chụp TEM CdSe/CS QDs tại các nồng độ chitosan khác nhau

thành quả cầu lớn hơn, đường kính 10 – 40nm.

 Nồng độ chitosan đóng vai trò quan trọng → hình thành các

Chitosan: khuôn phân tử (template) → Kiểm soát kích thước QDs.

Phổ EDS của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được

Từ hàm lượng C,

N, O, Cd, Se

 Độ phủ trung bình của chitosan = 25,19wt% (% khối lượng)

2 PHÂN TÍCH PHỔ XRD

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Phổ XRD của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được

25,5 0 41,1 0 48,2 0

Các peak:

 Đặc trưng cho

cấu trúc Zinc Blende

 Debye-irradiation method)Scherrer

(111): k.t.h = 3,8nm

~ SEM

CS = 0,50/00

Lõi CdSe cấu trúc

Zinc Blende

3 PHÂN TÍCH PHỔ FT-IR

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Phổ FT-IR của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được

-irradiation method) O -irradiation method) H

N -irradiation method) H

CH3-irradiation method);

-irradiation method)CH2-irradiation method)

C-irradiation method)O-irradiation method)C

Các peak (cm-irradiation method)1): 3450:

3450: -irradiation method) O -irradiation method) H -irradiation method) O -irradiation method) H

1580:

1580: N -irradiation method) H N -irradiation method) H

1375:

1375: CH CH3-irradiation method); -irradiation method)CH2-irradiation method)

1020: Nhóm

1020: Nhóm C-irradiation method)O-irradiation method)C C-irradiation method)O-irradiation method)C

của chitosan

 Khẳng định

sự có mặt của chitosan

4 PHỔ UV-Vis VÀ PHỔ PL

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

460

535

Phổ UV-Vis và PL của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được

CdSe/CS QDs: 460 nm CdSe khối: 714 nm

chuyển xanh

NN: Hiệu ứng giam lượng tử (Quantum confinement effect)

535 nm (λ* =310nm)

Á.sáng UV  Lục

460nm

310nm 535

5 BÀN LUẬN VỀ CƠ CHẾ

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

 Trong dung dịch nước Cd2+, chitosan, isopropanol.

 Dưới tác dụng của tia γ:

 Cd2+ gắn vào nhóm amino (NH2-irradiation method)) và nhóm hydroxyl (OH-irradiation method)) của chuỗi chitosan

 Tác nhân khử gốc OH (isopropanol) trung hòa các gốc

.OH tự do

 Các e trong nước (hydrated electron) và nguyên tử H sẽ phân

ly SeO2 thành Se2-irradiation method)

3

5 BÀN LUẬN VỀ CƠ CHẾ

RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

 Các e trong nước (hydrated electron) và nguyên tử H sẽ phân

ly SeO2 thành Se2-irradiation method)

 Dưới tác dụng của lực Coulomb, ion Se2-irradiation method) liên kết với ion Cd2+

chitosan

 Nhiều đơn phân CdSe

bao bọc bởi chitosan

CONCLUSIONS/KẾT LUẬN

Chấm lượng tử

CdSe phủ Chitosan

Dòng bức xạ γ

Nhiệt độ phòng

Áp suất khí quyển

Chitosan làm mẫu

khuôn phân tử

Các pp sử dụng để đo các tính chất của CdSe QDs

SEM

Phổ FT-irradiation method)IR

Phổ XRD Phổ EDS

Phổ UV-irradiation method)Vis

Phổ PL)

QDs

Zinc Blende

Vỏ chitosan

Phân bố kích thước hẹp

(Narrow Size Distribution)

Peak hấp thu: 460 nm

Peak phát xạ: 535 nm

Phát quang xanh lục dưới ánh sáng UV

Tan tốt trong nước

trong sinh học

REFERENCES/TÀI LIỆU THAM KHẢO

Cám ơn thầy và các bạn

đã quan tâm theo dõi.

VD: Glucose, Fructose.

VD: Saccharose, Mantose.

VD: Tinh bột, Cellulose.

giáp xác (tôm, cua, côn trùng, ), thực vật

 Là yếu tố dinh dưỡng thứ 6 cần thiết cho sự sống (sau protein, đường, chất béo, vitamin, chất khoáng)

 Giúp hấp thu cholesterol  Kích thích vận động

 Tăng cường hệ miễn dịch  Giải độc cơ thể

 Ngăn chặn quá trình lão hóa

Chitosan