تهيه و بررسي خواص نوري نمونه نانوذرات كلوئيدي كربن

Preparation and Optical Characterization of Colloidal Carbon Quantum Dots

اين كار تحقيقاتي خواص نوري يك نمونه كلوئيدي از نقاط كوانتومي كربن كه با استفاده از فرآيند اكسيد كردن سلولز استات با كمك تركيبات قليايي و بدون نياز به تركيبات پايداركننده سطحي در محيط آب انجام شده است را ارائه مي كند. توليد نقاط كوانتومي بلورين كربن با ابعاد 5-4 نانومتر و با ساختار شش وجهي با استفاده از تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني عبوري با وضوح بالا HR-TEM تاييد شده است. نتايج تجربي اين كار تحقيقاتي بيانگر وجود خواص لومينسانس نوري مناسب و پايدار با طيف هاي تابشي گسترده اي در ناحيه هاي مرئي و مادون قرمز از كلوئيد نقاط كوانتومي كربن در محيط آب است. بررسي نتايج تجربي بيانگر آن است كه تابش هاي مرئي و مادون قرمز مشاهده شده مي تواند به ترتيب ناشي از اثر محبوس شدن كوانتومي و اثرات سطحي مرتبط با تركيبات اكسيد باشد.

This paper presents optical properties of colloidal carbon quantum dots C-QDs in distilled water produced by using a method of alkali-assisted surfactant-free oxidation of cellulose acetate. The formation of colloidal carbon nanocrystals with the size range of ~ 4-5 nm was confirmed by using high-resolution transmission electron microscopy. The photoluminescence PL properties of the colloid were investigated at different applied excitation wavelengths and we observed a wide range of tunable visible to near-infrared NIR emissions with good stability from the C-QD colloid. A detailed analysis of the results shows that the visible and NIR luminescent properties of the colloidal C-QDs can be attributed to the mechanisms of quantum confinement and surface effects, respectively.