1 / 19

Synthesis of green CdSe/chitosan quantum dots using a polymer-assisted γ -radiation route

Synthesis of green CdSe/chitosan quantum dots using a polymer-assisted γ -radiation route. Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer. Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

tricia
Download Presentation

Synthesis of green CdSe/chitosan quantum dots using a polymer-assisted γ -radiation route

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Synthesis of green CdSe/chitosan quantum dots using a polymer-assisted γ-radiation route Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer Tổng hợp chấm lượng tử CdSe/chitosan lục sử dụng dòng bức xạ γ khuôn polymer TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG Bin Kang, Shu-Quan Chang, Yao-Dong Dai, Da Chen GVHD: TS. Lâm Quang Vinh HVTH: Phan Trung Vĩnh

  2. ABSTRACT/TÓM TẮT Hệ chứa nước (Aqueous System) Dòng bức xạ γ (γ-radiation route) Tổng hợp Chấm lượng tử CdSe phủ Chitosan (CdSe/CS QDs) Thành công Áp suất khí quyển (Ambient Pressure) Nhiệt độ phòng (Room Temperature) Peak hấp thu: 460 nm Peak phát xạ: 535 nm Phân bố kích thước hẹp (Narrow Size Distribution) Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende Vỏ chitosan 535 d=4nm QDs 460

  3. INTRODUCTION/GIỚI THIỆU Empedocles & Bawendi, 1997 CdSe: Hiệu suất lượng tử phát quang cao; Eg nhỏ & các t/c quang ↔ điện Goldestein et al., 1992 Rees & Krauter, 1996; Dubertret et al., 2002; Larson et al., 2003; Michalet at al., 2005 Tính chất duy nhất: quang, phát quang, điện, vật lý và hóa học khác Đầu dò phát quang phân tử, phát hiện ung thư, hình ảnh sinh học Tinh thể Nano bán dẫn/ Chấm lượng tử (QDs)  Phản ứng rắn (Solid Reactions) Yu et al., 1998 Nhiệt độ cao; Hợp chất độc hại (Toxic Substance)  Phản ứng dd nước (Aqueous Solution Reactions) Phương pháp chiếu γ (γ-irradiation method)  KL, hợp kim, oxit KL, sulfide KL dạng tinh thể nano Han chế: kích thước lớn, khó tan  Sinh học Các phương pháp chế tạo CdSe QDs  PP dùng chất ban đầu là HCHC kim loại (Organometallic Precursor Routes)

  4. INTRODUCTION/GIỚI THIỆU Trong công trình này: Chế tạo thành công: CdSe QDs có thể hòa tan Áp suất k. quyển (Ambient Pres.) Nhiệt độ phòng (Room Temp.) Hệ chứa nước (Aqueous Sys.) Dòng bức xạ γ (γ-radiation route) Chitosan làm mẫu khuôn phân tử (molecular template) Các pp sử dụng để đo các tính chất của CdSe QDs Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende Phổ kế hồng ngoại chuyển đổi Fourier (FT-IR) Vỏ chitosan Kính hiển vi điện tử truyền qua (SEM) Phổ tán xạ năng lượng (EDS) Phổ ultraviolet-visible (UV-Vis) Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) Phổ phát quang (PL)

  5. EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM Chitosan  Oligomer (Phân tử gồm 5 đơn phân)  Độ polymer hóa: 30 – 40 Lọc sạch Phương pháp ghi sắc ký thẩm thấu keo (Gel Permeation Chromatography Route) Phương pháp phân ly bức xạ (Radiation Degradation Method) Purified Axit Acetic 0,2 M CH3COOH; 0,2 M CH3COONa Chất dẫn (Eluent) Tốc độ dòng (Flow Rate) = 1ml/phút Nồng độ mẫu = ca.1% (w/v) T = 300C  Isopropanol (C3H7OH)  Cadmium Chloride (CdCl2)  Selenium Dioxide (SeO2) Fluka Chemika

  6. EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM CdCl2 SeO2  10 ml nước đã được khử ion (deionized) chứa chitosan oligomer  CCdCl2 = 0,5mM CSeO2 = 1mM Ci: Curie; 1Ci = 3,7.1010Bq 1 Bq = 1 phân rã/s kGy: Kilogram Gray; 1 kGy = 1 kJ/kg  Hòa tan CdCl2 và SeO2 Co60  Thêm 1 ml C3H7OH N2 Isopropanol C3H7OH: tác nhân dịch chuyển gốc OH (Hydroxy free-radical removal agent)  Chiếu xạ tia γ nguồn Co-60 độ phóng xạ 7.105 Ci; Liều hấp thu: 15kGy Tốc độ liều: 3kGy/h  Sục khí N2 trong 1h để khử oxy.

  7. EXPERIMENTAL/THỰC NGHIỆM 1 rpm = 1/60 Hz  Quay ly tâm với tần số 104 rpm trong 5 phút  Tách QDs  Mẫu được rửa 3 lần với nước khử ion và dung môi hòa tan khác ở 40C. Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende Vỏ chitosan

  8. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 1. CÁC ĐẶC TRƯNG TEM VÀ EDS Không có CS CS = 0,50/00 CS = 50/00 Ảnh chụp TEM CdSe/CS QDs tại các nồng độ chitosan khác nhau  Hình a: Các QDs phân bố thưa thớt (poor dispersity)  Hình b: Các QDs phân bố dày đặc hơn và đồng nhất (monodisperse) thành những đơn cầu đường kính 4nm. d(111) = 0,351nm  Hình c: Các QDs phân bố thành đám rộng, nhiều đơn cầu kết lại thành quả cầu lớn hơn, đường kính 10 – 40nm.

  9. Chitosan: khuôn phân tử (template) → Kiểm soát kích thước QDs.  Nồng độ chitosan đóng vai trò quan trọng → hình thành các đơn cầu QDs. Lý tưởng: 0,50/00 Phổ EDS của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được Từ hàm lượng C, N, O, Cd, Se  Tổng hợp thành công CdSe/CS QDs  Độ phủ trung bình của chitosan = 25,19wt% (% khối lượng)

  10. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 2. PHÂN TÍCH PHỔ XRD Các peak: (111): 2θ = 25,50 (220): 2θ = 41,10 (311): 2θ = 48,20  Đặc trưng cho cấu trúc Zinc Blende  Debye-Scherrer (111): k.t.h. = 3,8nm ~ SEM Phổ XRD của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được CS = 0,50/00 Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende Vỏ chitosan 25,50 41,10 48,20

  11. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3. PHÂN TÍCH PHỔ FT-IR Phổ FT-IR của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được Các peak (cm-1): 3450: - O - H 1580: N - H 1375: CH3-; -CH2- 1020: Nhóm C-O-C của chitosan  Khẳng định sự có mặt của chitosan N - H C-O-C CH3-; -CH2- - O - H

  12. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4. PHỔ UV-Vis VÀ PHỔ PL Phổ UV-Vis và PL của CdSe/CS QDs đã tổng hợp được  Peak hấp thu: CdSe/CS QDs: 460 nm CdSe khối: 714 nm  Eg tăng: Dịch chuyển xanh NN: Hiệu ứng giam lượng tử (Quantum confinement effect)  Peak phát quang: 535 nm (λ* =310nm) Á.sáng thường  Đỏ Á.sáng UV  Lục 535 310nm 535 460nm 460

  13. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 5. BÀN LUẬN VỀ CƠ CHẾ  Trong dung dịch nước Cd2+, chitosan, isopropanol.  Cd2+ gắn vào nhóm amino (NH2-) và nhóm hydroxyl (OH-) của chuỗi chitosan  Dưới tác dụng của tia γ: 3  Tác nhân khử gốc OH (isopropanol) trung hòa các gốc .OH tự do  Các e trong nước (hydrated electron) và nguyên tử H sẽ phân ly SeO2 thành Se2-

  14. RESULTS AND DISCUSSION /KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 5. BÀN LUẬN VỀ CƠ CHẾ  Các e trong nước (hydrated electron) và nguyên tử H sẽ phân ly SeO2 thành Se2-  Dưới tác dụng của lực Coulomb, ion Se2- liên kết với ion Cd2+  Lõi CdSe trên chuỗi chitosan  Nhiều đơn phân CdSe  Nano tinh thể CdSe và bao bọc bởi chitosan

  15. CONCLUSIONS/KẾT LUẬN Các pp sử dụng để đo các tính chất của CdSe QDs Chấm lượng tử CdSe phủ Chitosan (CdSe/CS QDs) Dòng bức xạ γ Hệ chứa nước Phổ FT-IR Phổ UV-Vis Nhiệt độ phòng SEM Phổ XRD Chitosan làm mẫu khuôn phân tử Áp suất khí quyển Phổ EDS Phổ PL) Phân bố kích thước hẹp (Narrow Size Distribution) Tan tốt trong nước  Có thể ứng dụng trong sinh học Phát quang xanh lục dưới ánh sáng UV Peak hấp thu: 460 nm Peak phát xạ: 535 nm Vỏ chitosan Lõi CdSe cấu trúc Zinc Blende d=4nm QDs

  16. REFERENCES/TÀI LIỆU THAM KHẢO

  17. Cám ơn thầy và các bạn đã quan tâm theo dõi.

  18. CHITOSAN Carbohidrate là những hợp chất hữu cơ tạp chức. Công thức chung: Cn(H2O)n. Phân loại:  Monosaccharide: đơn giản nhất, không thủy phân VD: Glucose, Fructose.  Disaccharide: thủy phân → 2 monosaccharide VD: Saccharose, Mantose.  Polysaccharide: phức tạp VD: Tinh bột, Cellulose. Chitosan  Chitosan là một polysaccharide mạch thẳng, có nhiều trong các loài giáp xác (tôm, cua, côn trùng,...), thực vật.  Là yếu tố dinh dưỡng thứ 6 cần thiết cho sự sống (sau protein, đường, chất béo, vitamin, chất khoáng).  Công dụng:  Giúp hấp thu cholesterol Kích thích vận động  Tăng cường hệ miễn dịch  Giải độc cơ thể  Ngăn chặn quá trình lão hóa

More Related