بررسی اثر اندازه‌ نانوذرات نقاط کوانتومی کربن آلاییده با نیتروژن در ویژگی‌های فلورسانسی آن‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده اپتیک و لیزر، مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، ایران

2 گروه فیزیک ، مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 گروه فیزیک، مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، ایران

چکیده

در این پژوهش، نقاط کوانتومی کربن آلاییده با نیتروژن به روش میکروویو با استفاده از پیش‌ماده‌های اسید سیتریک و اوره در محیط آبی همگن سنتز شدند. توزیع متفاوتی از اندازه ذرات نانوساختار به کمک یک دستگاه گریزانه با نیروی گریز از مرکز متفاوت مرتب سازی و گزینش و ذرات بزرگ حذف شد. نمونه سنتز شده برای بررسی تشکیل ساختار بلوری و اندازه نانوذرات با آنالیز پراش پرتو ایکس شناسایی شد. پهن شدگی قله پراشی نشان از کوچک بودن اندازه نانوذراتِ سنتز شده داشت. ویژگی‌های نوری نمونه‌ها با دستگاه‌های طیف سنج فرابنفش-مرئی و فوتولومینسانس بررسی شد. طول موج قله های جذب به اندازه ذرات بستگی داشت و با کاهش اندازه ذرات جابجایی به سمت آبی داشت. از نمودار تاوک انرژی گاف با کاهش اندازه ذرات از 2/39 الکترون ولت به 2/62الکترون ولت افزایش نشان داد. نشر نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده، تحت تحریک نور فرابنفش دارای تابش فلورسانس در ناحیه طیفی مرئی سبز- آبی بودند.   

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Nanoparticle Size Effect Investigation of Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots with their Fluorescence Properties

نویسندگان [English]

  • Rahim Ghasemi Chaleshtori 1
  • Sohrab Manouchehri 2
  • Ali Arab 3
1 Institute of optic and laser, Faculty of Science, University, Malek Ashtar University of Technology , Iran
2 department of Physics, Faculty of science, Malek Ashtar University of Technology
3 Department of Physics, Faculty of Science, Malek Ashtar University of Technology , Iran
چکیده [English]

In this study, the nitrogen-doped carbon quantum dots were synthesized via microwave method using citric acid and urea precursors in a homogeneous aqueous solution. A centrifuge machine was used to eliminate large particles from the samples and to sort nanosized particles with variable centrifugal forces. X-ray diffraction pattern was obtained in order to study the formation of crystalline structure type of the sample and the size of crystallite. The broadening of peak indicated the nanosized formation of synthesized particles. Optical properties of the samples were examined by ultraviolet-visible and photoluminescence spectrometers. The absorption peaks wavelengths depended on particle sizes and had blue shift by decreasing of particle sizes. The Tauc plot indicated that energy gap increased from 2.39 eV to 2.62 eV with decreasing particle size. Emission peaks of nitrogen-doped carbon quantum dots, under the excitation of ultraviolet light, had fluorescence radiations in the visible spectral region of the green-blue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • carbon quantum dots
  • nitrogen doped
  • Microwave method
  • Photoluminescence
  • Fluorescence