سنتز و مشخصه یابی نقاط کوانتومیZnO تلقیح شده با منگنز با قابلیت استفاده در سنسورهای نوری زیستی

نویسندگان

1 دانشکده‌ مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 دانشکده‌ مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

3 دانشیار، پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

4 دانشکده‌ مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

5 دانشکده‌ مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

doi
/amnc.2012.1.3.6
چکیده

نقاط کوانتومی Zn1-xOMnx به روش شیمیایی تر سنتز و اثر تلقیح یون Mn+2 بر روی خواص نوری نانوبلورهای سنتز شده بررسی گردید. به منظور کنترل اندازه ذرات در حین سنتز از طریق محدود کردن در مرحله رشد و افزایش حلالیت نانوذرات در محیط آبی و همچنین آماده شدن سطح ذرات جهت مزدوج شدن، از پوشش زیست سازگار پلی اتیلن گلایکول (PEG) استفاده شد. برای ارزیابی خواص فازی، نوری و ریزساختار نانوذرات به دست آمده و همچنین حضور گروه­های آلی بر روی سطح آنها، از آزمون­های پراش اشعه ایکس (XRD)، اسپکتروفتومتر فلورسنس (PL)، میکروسکوپ­های الکترونی عبوری (TEM) و آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) بهره گرفته شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس، تشکیل فاز بلوری اکسید روی را تائید کرده و همچنین به کمک معادله شرر اندازه بلورک­ها حدود 12 نانومتر تخمین زده شد. تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز نشان­دهنده شکل کروی ذرات بوده و اندازه آنها در محدوده 30-10 نانومتر مشاهده گردید. بعلاوه، برای اطمینان از حضور گروههای آلی پلی اتیلن گلایکول که بر روی سطح نانو ذرات پوشیده شده­اند، از طیف سنجی مادون قرمز استفاده گردید. در نهایت، طیف فوتولومینسانس نقاط کوانتومی ثابت کرد که علاوه بر نوار 356 نانومتر مربوط به فاز میزبان ZnO، تلقیح یونهای Mn2+ منجر به ظهور شدن نوار جدیدی در محدوده طول موج 450-410 نانومتر، بدلیل انتقال الکترونی 4T1→6A1می­گردد. بنابراین، نتایج نشان داد که نمونه­های سنتز شده از لحاظ خواص نوری و لومینسنسی و اندازه ذرات و عامل­دار شدن سطح آنها، پتانسیل استفاده در سنسورهای زیستی را دارا می­باشند.