تهیه و بررسی خواص نوری نمونه نانوذرات کلوئیدی کربن

نویسندگان

1 پژوهشکده لیزر و اپتیک، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران

2 دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 دانشکده مواد و مهندسی، دانشگاه یونسئی کره جنوبی

چکیده

این کار تحقیقاتی خواص نوری یک نمونه کلوئیدی از نقاط کوانتومی کربن که با استفاده از فرآیند اکسید کردن سلولز استات با کمک ترکیبات قلیایی و بدون نیاز به ترکیبات پایدارکننده سطحی در محیط آب انجام شده است را ارائه می کند. تولید نقاط کوانتومی بلورین کربن با ابعاد 5-4 نانومتر و با ساختار شش وجهی با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا HR-TEM تایید شده است. نتایج تجربی این کار تحقیقاتی بیانگر وجود خواص لومینسانس نوری مناسب و پایدار با طیف های تابشی گسترده ای در ناحیه های مرئی و مادون قرمز از کلوئید نقاط کوانتومی کربن در محیط آب است. بررسی نتایج تجربی بیانگر آن است که تابش های مرئی و مادون قرمز مشاهده شده می تواند به ترتیب ناشی از اثر محبوس شدن کوانتومی و اثرات سطحی مرتبط با ترکیبات اکسید باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and Optical Characterization of Colloidal Carbon Quantum Dots

نویسندگان [English]

  • M. Sasani Ghamsari 1
  • A. Momeni Bidzard 2
  • H.H. Park 3
1 Lasers & Optics Research School, NSTRI, Tehran, Iran
2 Department of Physics, Iran University of Science and Technology,Tehran, Iran
3 Department of Materials Science and Engineering, Yonsei University, Seoul, Korea
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon
  • Quantum dots
  • Photoluminescence
  • Quantum confinement effect
  • Surface effects