نانومقیاس

نانومقیاس

سنتز نانو‌مکعب‌های پروسکایت CsPbCl3@GOبا لومینسانس تقویت‌شده در دمای اتاق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 1دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، تهران، کد پستی ۱۵۷۱۹-۱۴۹۱۱، ایران
2 گروه نانو، پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
چکیده
مواد لومینسانس و سوسوزن در صنایع مختلفی همچون تصویربرداری پزشکی، درمان، اخترشناسی و استخراج نفت به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این پژوهش، نانوکامپوزیت‌های هیبریدی مبتنی بر نانومکعب‌های CsPbCl₃ و اکسیدگرافن (GO) به روش سل-ژل و در دمای اتاق سنتز شدند. مشخصه‌یابی ساختاری با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که تمامی نمونه‌ها دارای ساختار مکعبی خالص پروسکایت هستند و وارد شدن GO به ماتریس کامپوزیت، توسط پیک مجزا در الگو تأیید شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM) نشان‌دهنده پراکندگی یکنواخت و اتصال مناسب نانومکعب‌ها روی صفحات GO بود.آنالیز یونولومینسانس با تحریک پروتون، بیانگر افزایش چشمگیر شدت و کیفیت تابش نمونه‌های CsPbCl₃/GO در محدوده مرئی نسبت به GO خالص بوده است که حاکی از بهبود ساختار بلوری و ارتقاء کارایی اپتیکی کامپوزیت می‌باشد. این دستاوردها نشان می‌دهد که ترکیب نانومکعب‌های پروسکایت با اکسیدگرافن، راهکاری مؤثر برای سنتز مواد نورتاب با پایداری و عملکرد تقویت‌شده محسوب می‌شود و چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای برای کاربردهای اپتوالکترونیک و حسگرهای تابش فراهم می‌آورد
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Synthesis of CsPbCl₃/Graphene Oxide Perovskite Nanocubes with Enhanced Luminescence in Room-Temperature

نویسندگان English

Yeganeh sadat Fatemipanah 1
Sanaz Alamdari 2
Mohammad Hossein Majlesara 3
1 Faculty of Physics, Kharazmi University, Tehran 15719‑14911, Iran
2 Department of Nanotechnology, Faculty of New Sciences and Technologies, Semnan University Semnan 35131-19111, Iran
3 Faculty of Physics, Kharazmi University, Tehran 15719‑14911, Iran
چکیده English

Luminescent and scintillator materials are extensively used in various industries, including medical imaging, therapy, security inspection, astronomy, and oil extraction. In this study, hybrid nanocomposites based on CsPbCl₃ nanocubes and graphene oxide (GO) were synthesized via a sol-gel method at room temperature. Structural characterization using X-ray diffraction (XRD) confirmed that all samples exhibited a pure cubic perovskite structure, and the incorporation of GO into the composite matrix was verified by a distinct peak in the pattern. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images revealed uniform dispersion and proper attachment of nanocubes onto GO sheets. Proton-induced ionoluminescence analysis demonstrated a remarkable increase in the intensity and quality of visible emission from CsPbCl₃/GO samples compared to pure GO, indicating improved crystalline structure and enhanced optical performance of the composite. These findings show that combining perovskite nanocubes with graphene oxide is an effective approach for synthesizing luminescent materials with enhanced stability and performance, offering a promising outlook for optoelectronic applications and radiation sensors.

کلیدواژه‌ها English

Graphene oxide
Perovskite
Nanocomposite
Luminescence
[1] Kailasa S.K., Makwana K.P., Deshpande M.P., Choi Y., Stephanie R., Park C.Y., Park T.J. “Synthesis of trypsin protected CsPbCl3 fluorescent nanocrystals for hydroxyl radical sensing.” Microchimica Acta, 2025, 192(5): 217. https://doi.org/10.1007/s00604-025-07070-8
[2] Kovalenko M., Bovgyra O., Chornodolskyy Y., Pidhornyi O., Pushak A., Voloshinovskii A. “Electronic structure of Sr-doped CsPbCl3 crystal: First-principles investigation.” Low Temperature Physics, 2025, 51(4): 339-347. https://doi.org/10.1063/10.0035837
[3] Mykhaylyk V.B., Rudko M., Kraus H., Kapustianyk V., Kolomiets V., Vitoratou N., Chornodolskyy Y., Voloshinovskii A.S., Vasylechko L. “Ultra-fast low temperature scintillation and X-ray luminescence of CsPbCl3 crystals.” Journal of Materials Chemistry C, 2023, 11: 656-665. https://doi.org/10.1039/D2TC04631H
[4] Pali R., Khan M.Z., Sahu A., et al. “Alkali silicates codoped with NIR-emitting RE (Nd3+ and Yb3+) ions for thermometry applications.” Journal of Fluorescence, 2024. https://doi.org/10.1007/s10895-024-03794-7
[5] Fang L., Luo D., Zhang J., Wang F., Zhang J., Zheng Z., Xu Z., Huang G. “Ultrasound-assisted Zn-doped CsPbCl3 perovskite nanocrystals through Mn co-doping approach with bright luminescence and stability.” Optical Materials, 2025, 161: 116823. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2025.116823
[6] Van de Voorde M., Hudry D., Busko D., Richards B.S., Saive R. “CsPbCl3:Yb3+ nanocrystals: Adverse effects of colloidally stable ytterbium-rich reaction by-products on luminescent down-conversion performance.” Optical Materials: X, 2025, 26: 100407. https://doi.org/10.1016/j.omx.2025.100407
[7] He T., Li J., Ren C., Xiao S., Li Y., Chen R., Lin X. “Strong two-photon absorption of Mn-doped CsPbCl3 perovskite nanocrystals.” Applied Physics Letters, 2017, 111(21): 211105. https://doi.org/10.1063/1.5006268
[8] Alamdari S., Majles Ara M.H., Tafreshi M.J. “Synthesize and optical response of ZnO/CdWO4: Ce nanocomposite with high sensitivity detection of ionizing radiations.” Optics & Laser Technology, 2022, 151. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.107990
[9] Azadmehr S., Alamdari S., Tafreshi M.J. “Flexible and transparent highly luminescent sensor based on doped zinc tungstate/graphene oxide nanocomposite.” European Physical Journal Plus, 2025, 140: 284. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-025-06216-0
[10] Hajiebrahimi M., Alamdari S., Mirzaee O., et al. “Flexible cerium-doped tungstate oxide/titanium dioxide nanocomposite for high-sensitivity energy conversion in optical applications.” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2025, 36: 103. https://doi.org/10.1007/s10854-024-14141-8
[11] Hemmati M., Tafreshi M.J., Ehsani M.H., Alamdari S. “Highly sensitive and wide-range flexible sensor based on hybrid BaWO4@CS nanocomposite.” Ceramics International, 2022. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.05.347
[12] Alamdari S., Taheri S., Heydari E., et al. “Flexible mixed oxides thin films: zinc oxide/cadmium tungstate/chitosan for optical devices.” Optical and Quantum Electronics, 2024, 56: 443. https://doi.org/10.1007/s11082-023-06078-9
دوره 12، شماره 2
تابستان 1404
صفحه 128-134

  • تاریخ دریافت 14 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 27 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 04 آبان 1404