سنتز سبز نانوبلورهاي CdSe و CdSe/ZnS با استفاده از مواد بدون فسفين و بررسي خواص نوري آن‌ها

CdSe and CdSe/ZnS Nanocrystals Green Synthesis Using Phosphine- Free Materials and Investigation of Their Optical Properties

نانوبلورهاي CdSe (هسته) و CdSe/ZnS (هسته/پوسته)، با استفاده از روشي موسوم به روش سبز و بدون استفاده از پيش مواد حاوي فسفين توليد شد. خواص نوري نانوبلورهاي توليد شده با استفاده از بيناب‌هاي جذب فرابنفش- مريي و گسيل فوتولومينساني بررسي و اندازه ميانگين نانوبلورهاي CdSe به روش نوري، با استفاده از بيناب جذب، تخمين زده شد. همچنين اندازه و شكل نانوبلورها به كمك نمودار ويليامسون- هال و تصاوير TEM مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه هم‌خواني مناسبي ميان برآورد سه روش متفاوت ذكر شده وجود دارد. بر اين مبنا اندازه نانوبلورها در محدوده 8.5-5.5 نانومتر اندازه‌گيري شد. به روش پراش پرتو X، مشخص شد كه نانوبلورهاي CdSe در ساختار بلندِ روي شكل گرفته‌اند. با افزايش زمان و كاهش دماي رشد نانوبلورها، جابه‌جايي قرمز لبه جذب و لبه گسيل مشاهده شد كه نشان‌گر افزايش اندازه نانوبلورهاست. بعد از هسته/پوسته‌سازي، جابه‌جايي قرمز درحدود 10 نانومتر و 40-30 نانومتر، به ترتيب در بيناب جذب و گسيل نانوبلورها مشاهده شد. بر اساس اين روش، دست‌يابي به نانوبلورهاي CdSe با گسيل سبزرنگ قابل تنظيم، بدون استفاده از اكتادكان، امكان‌پذير است.

CdSe (Core) and CdSe/ZnS (Core/Shell) nanocrystals were produced using a green synthesis method by using phosphine- free precursor materials. The optical properties of the produced nanocrystals were investigated using UV- Vis absorption and PL emission spectra, and the average size of the nanocrystals was estimated optically using the absorption data. Size and morphology of the nanocrystals were also investigated using Williamson- Hall analysis and the TEM images. Our results show good agreement among the mentioned three different methods. Thus, size of CdSe nanocrystals was estimated within the 5.5-8.5 nm range. It was shown by X-ray diffraction method that CdSe nanocrystals, with zinc-blende structure, are formed. With increasing the growth time and decreasing the temperature, a red-shift was observed in both absorption and emission edges, which indicates an increase in the size of the grown nanocrystals. After core/shelling the nanocrystals, red-shifts of ~ 10 nm and ~ 30-40 nm were observed in the absorption and emission spectra of the grown nanocrystals, respectively. Accordingly, in our method it was possible to obtain CdSe nanocrystals, with justified green emission, without using octadecene.