طراحي و سنتز نقاط كربني براي ساخت ماركر نامرئي ضدجعل

زمينه و هدف: جوهرهاي فلورسنت ازجمله تركيبات برجسته و مهمي هستند كه به لطف آنها مي‌توان اصالت و اعتبار يك سند يا بسته را در كسري از ثانيه بررسي كرد. اين جوهرها به‌طور گسترده توسط نهادهاي دولتي براي حفاظت از نظام‌هاي مالي، اقتصادي و دفاعي در عمليات اجراي قانون استفاده مي‌شود. كاربرد اصلي ماركرهاي نامرئي در كاربردهاي انتظامي و علامت‌گذاري مخفيانه اقلامي است كه در معرض تخلف كيفري قرار دارند و اجازه مي‌دهد تا مورد علامت‌گذاري‌شده به‌راحتي تشخيص داده شود. روش: پژوهش كنوني از نظر هدف، كاربردي و از نظر روش، تجربي- آزمايشگاهي مي‌باشد. در اين مقاله، سنتز و بررسي كارايي ماركر نامرئي بر پايه نانوذرات فوتولومينسنت، تحليل مي‌شود. تري‌سديم سيترات با مقادير متفاوتي از اوره تحت التراسونيك قرار گرفت و در ادامه در دماي 50 درجه و تحت شرايط گاز نيتروژن هم زده مي‌شود. محلول نهايي به مدت 5 دقيقه در داخل مايكروويو با قدرت 900 وات و دماي 250 درجه سانتيگراد قرار داده مي‌شود. سپس به مدت 24 ساعت در شرايط خلاء نگهداري مي‌شود. در ادامه ذرات جامد و نامحلول، جداسازي مي‌شوند. درنهايت، محلول صاف‌شده، داخل آون در دماي 60 درجه خشك مي‌شود. عملكرد نانوذرات فوتولومينسنت بهينه‌سازي‌شده از طريق دستگاه طيف‌سنج فلورسانس، طيف‌سنجي جذبي- فرابنفش، زتا پتانسيل، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و طيف‌سنجي مادون قرمز مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته شد. يافته ها: بازده كوانتومي به‌دست‌آمده براي نقاط كربني سنتزشده مقدار 0.44 مي‌باشد كه بازده كوانتومي بسيار مناسبي براي تركيبات فلورسانسي مي‌باشد. محلول نقاط كربني داراي دو قله جذبي با ماكزيمم جذب در 326 و 404 نانومتر مي‌باشد. نقاط كربني در طول موج تهيج 365 نانومتر، ماكزيمم نشر را دارد و نشر آن در محدوده 400 تا 600 نانومتر با شدت ماكزيمم در طول موج 436 نانومتر مي‌باشد. همچنين نقاط كربني سنتزشده، در طول موج‌هاي تهييج در ناحيه مرئي، داراي نشري در حدود 520 نانومتر مي‌باشد. نتايج FTIR نشان مي‌دهد در سطح نقاط كربني سنتزشده گروهاي آميني و كربوكسيلي وجود دارد كه درواقع نشان مي‌دهد سطح نقاط كربني به‌خوبي عامل‌دار شده است. ظرفيت زتا براي نقاط كربني سنتزشده مقدار 10.8- را نشان مي‌دهد كه اين مقدار منفي باعث پايداري نقاط كربني در مرحله محلول و عدم چسبيدن آنها به يكديگر مي‌شود. مطابق تصاوير ميكروسكوپ الكتروني، نقاط كربني سنتزشده داراي سطح صاف و كروي هستند. همچنين اندازه ذرات حدود 20.80 نانومتر محاسبه شده‌اند. نتايج: روش سنتز در محيط مايكرويو به‌علت بهره‌وري (راندمان) توليد بالاتر و اندازه يكنواخت‌تر با ويژگي نوردهي نانوذرات در مرحله جامد، انتخاب شد. نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه طول موج نشري نانوذرات در ناحيه 520 نانومتر مي‌باشد و قابليت كاربرد آنها به‌عنوان رديابي نامرئي در محيط‌هاي مختلف امكان‌پذير مي‌باشد. نقاط كربني تهيه‌شده، آبدوست، پايدار و بي‌ضرر با عملكرد فلئورسانسي بالا به‌منظور ساخت ماركر نامرئي مي‌باشند. كارايي نورتابي و نشر تركيب سنتزشده، در حالت محلول و جامد با اِعمال تابش فرابنفش بررسي و با موفقيت تأييد شد. براين اساس، اين نوع نانوذرات نقاط كربني مي‌تواند گزينه عالي براي توسعه ماركر نامرئي و امنيتي در امور انتظامي و امنيتي باشد كه مي‌توانند تقلب را كاهش دهند. پايداري و ويژگي‌هاي نوري قابل‌تنظيم مي‌تواند عناصر امنيتي اميدواركننده را براي تأييد اصالت شيء توسعه دهد.