Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Схема перевода КТ в водорастворимую форму.
Спектры люминесценции КТ в CH2Cl2 (пунктир) и в воде.

Квантовые точки: растворяем в воде

Ключевые слова:  квантовые точки

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

10 ноября 2008

Уникальные оптические свойства полупроводниковых квантовых точек (КТ) превращают их в перспективе в многообещающие флуоресцентные маркеры, компоненты солнечных батарей и пр. По сравнению с органическими красителями, у КТ высокие квантовые выходы люминесценции, широкая полоса поглощения и узкие пики люминесценции, к тому же цвет люминесценции можно подстраивать, варьируя размер и/или состав частиц. Это дает возможность получать КТ, излучающие на заданной длине волны. К тому же эти частицы стабильны "в эксплуатации" и практически не деградируют, что чрезвычайно важно и отличает их от органических материалов. Однако несмотря на то, что некоторые КТ можно синтезировать непосредственно в водной среде, большинство из них имеют большой разброс по размеру и длине волны люминесценции, а для получения качественных КТ приходится использовать высокотемпературный синтез в органических растворителях с использованием металлорганических прекурсоров, что действительно приводит к получению КТ с низким разбросом по размеру. Однако такие КТ не растворимы в воде, что ограничивает их применение. Это заставляет искать пути перевода их в водорастворимую форму. Основным способом для этого является их дополнительная модификация амфифильными полимерами. К сожалению, такой процесс обычно существенно снижает квантовый выход люминесценции за счет изменения физико-химического состояния поверхности КТ в ходе связывания.

Недавно по известной методике были синтезированы КТ CdSe-ZnS, а в качестве полимеров использовали сополимер (1) N-изопропилакриламида (NiPAm) и метакрилоксибензофенона (MABP) и (2) NiPAm, MABP и винилферроцена. Для перевода КТ в водорастворимую форму их смешивали с полимером в CH2Cl2 под воздействием ультразвука, затем добавляли воду, после чего при ручном перемешивании произошло отделение полимера с КТ на границе раздела жидких фаз, а также их агрегирование (Рис. 1). Затем полученные КТ облучали при длине волны 365 нм для перекрестной сшивки. В качестве перекрёстносшивающего агента использовали бензофенон. О полноте связывания КТ и полимера можно судить по тому, что оставшийся раствор, в отличие от полимерного клубка, не люминесцировал. Затем агрегат поместили в воду при 5 º на несколько часов, что привело к образованию люминесцирующего водного раствора. Изучение спектров люминесценции показывает лишь незначительное снижение ее интенсивности.

Таким образом, продемонстрирован простой способ перевода гидрофобных КТ CdSe-ZnS в водорастворимую форму, которая остается стабильной (в течение месяцев).


Источник: Chem. Mater.



Комментарии
Что-то непонятный механизм сшивки под УФ-ом.

Поделитесь статьёй, пожалуйста.
Александр Ринатович! Наверное, где-то здесь ответ на Ваш вопрос.
Однако, нет.
2+2 реакции циклоприсоединения не приводят к перекрёстной сшивке. Тем более, откуда в полимере кратные связи?

Надо бы статью глянуть.
Владимир Владимирович, 12 ноября 2008 07:11 
Я согласен с Александром Ринатовичем про циклоприсоединение.
Распространенное мнение, что бензофенон - просто очень хороший генератор радикалов под действием УФ, и все сшивается. Например, тут.

Александр Ринатович, сообщите, если Вам вдруг не выслали статью.
Статьи пока не приходило.
Владимир Владимирович, я в шоке.
В чем утверждение "бензофенон - просто очень хороший генератор радикалов под действием УФ" противоречит утверждению "при УФ-облучении бензофенон присоединяется к олефинам"?
Владимир Владимирович, 13 ноября 2008 02:11 
Светлана Владимировна,
Такая ерунда вовсе не стоит Вашего шока!
Вопрос - как бензофенон присоединяется.
Если так, как показано на рисунке в ХимиКе, то две полимерных цепи не сшиваются. Бензофенон просто "прилипает" без изменения полимерной топологии. Хотя и возможно последующее раскрытие не столь стабильного четырехчленного цикла (?)
К тому же, как справедливо заметил Александр Ринатович, нет в сшиваемых полимерах двойных связей.

А если, как схематически показано в приведенной мной ссылке, бензофенон под действием УФ-фотонов становится радикалом и затем переносит радикал на полимерную цепь, тогда шанс сшивки цепей становится значительным, что и используется в практических целях. И наличие алкенов не является необходимым согласно такому химическому сценарию.
Причем тут алкены? Причем тут РИСУНОК?
Кажется, речь не об алкенах, а о безофеноне. И если он при облучении УФ способен такую вещь с алкенами сотворить - вот и ОТВЕТ на вопрос о "непонятном механизме сшивки УФ-ом".
И хотя приведенные Вами картинки отвечают на вопрос Александра Ринатовича более, скажем так, прямо, мои отвечают тоже. Если подумать.
Извините.
Владимир Владимирович, 13 ноября 2008 03:08 
Если подумать, то, конечно, все возможно...
Хотя утверждение, что вещество, способное участвовать в "2+2 реакции циклоприсоединения", будет являться универсальным сшивающим агентом, не так уж и справедливо...
Но с логикой о "таких вещах" просто невозможно поспорить
два плюс два реакция циклоприсоединения - это слишком сложное словосочетание, я таких не знаю.

давайте мне тоже понравится ваша логика. все-таки, первым было утверждение о том, что бензофенон ЯВЛЯЕТСЯ сшивающим агентом (смотрите новость).

и лишь ВТОРЫМ утверждением была информация по первой же гуглоссылке на бензофенон.

извините еще раз.
Владимир Владимирович, 13 ноября 2008 03:43 
Полностью повержен и логикой, и вежливостью!
Ух, разобрался

Дело в том, что сам по себе бензофенон не растворим в воде. Поэтому взяли его производное (метакрилоксибензофенон (MABP)) и ввели в состав полимера.

Далее, при УФ облучении в системе бензофенона генерируются радикальные центры, которые переходят на цепь полимера. Происходит сшивка. Красота идеи в том, что радикальный центр генерируется непосредственно на полимерной цепи, а не на сторонней молекуле в растворе. Соответственно, не используется дополнительных реагентов и реакция протекает легче и быстрее.
Владимир Владимирович, 14 ноября 2008 03:56 
Действительно, красoта!
Можно регулировать степень сшивки, как через концентрацию функционального мономера, так и дозой УФ-облучения.
И очень удачный выбор функциональной группы, способной генерировать радикалы, но в то же время и не принимающей участие в реакции радикальной полимеризации.

Одним словом, умело МАВР делает свое дело
Александр Ринатович, здорово!
Я перед дипломом тоже напишу сюда краткое содержание =) Тогда мне 1. назадают вопросов и 2. на них ответят, и я, наконец, пойму, "в чем смысл жизни в моей работе" =)
Отличный ресурс нанометр =)
Валя, ты лучше мне содержание покажи сначала, чтобы 1. тебе задали после переделки меньше вопросов, 2. чтобы я задавал меньше вопросов на предзащите. Это будет более ... прагматически ценно для тебя... наверное ....
Владимир Владимирович, 15 ноября 2008 20:46 

И если позволите добавить, не поправленное "сыкономил" может сподвигнуть референтов на "интоксикационно-зажигательнo-Бобруй ские" сентименты и рецензии...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Шарики в бороздках
Шарики в бороздках

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.