Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Флуоресценция наночастиц оксида церия

Ключевые слова:  оксид церия, коллоидный раствор, флуоресценция

Автор(ы):  Щербаков Александр Борисович

27 апреля 2008

Попытался предложить вариант ответа на вопросы, поставленные тут и тут
(жаль, цифровая мыльница далеко не супер...)

Флуоресценция 0,1 М коллоидного раствора наночастиц оксида церия (1). При добавлении капли H2O2 (3%) начинается окисление поверхности наночастиц (2, 3); наконец вся система переходит в окисленное состояние и флуоресценция пропадает (4). После полного разложения перекиси система регенерирует и возвращается в исходное состояние. Через 24 часа флуоресценция почти восстановилась (5).

На этом механизме основана защита наночастицами оксида церия клеткок от окислительного стресса (в т.ч. клеток мозга). И, кстати, токсичность - на несколько порядков меньше селенида (сульфида) кадмия.

 

 

Средний балл: 9.6 (голосов 20)

 


Комментарии
Замечательный эксперимент!
Непонятно лишь одно - откуда берется люминесценция в этой системе? Четырехвалентный церий светиться не должен.
Четырёхвалентный действительно не светится (после окисления раствор в УФ даже непрозрачный).
Светится именно частица, с нестехиометрической поверхностью CeO(2-x) при х->0,5
Вопрос мой был с подвохом
Дело в том, что мы кучу порошков и растворов CeO2 исследовали на люминесцентные свойства - ни разу ничего не видели. Гипотеза про поверхность и была тем фактором, котороый нас сподвиг на эти измерения; увы, ничего не зафиксировали. Более того, о люминесценции CeO2 есть упоминания только в одной статье...
Флуоресценция, как "переизлучение абсорбированных фотонов"
или все же хемилюминесценция?
Именно "переизлучение"
Хеми- предполагает протекание какой-либо хим.реакции. А оно-таки возбуждается в ближнем УФ при ~420 нм и излучает при ~550 нм.
Владимир Константинович, интенсивность свечения сильно зависит от способа получения частиц (от содержания Се3+ на поверхности) - видимо, Ваши системы СеО2 идеальны и бездефектны
И, кстати, в этом причина противоречий в литературных данных о токсичности наночастиц (о чем Вы мне писали). Очевидно, разные авторы изучали оксид церия разной стехиометрии. По нашим данным, у одних и тех же частиц с возрастанием степени окисления токсичность возрастает.
То что мало данных - так ведь объектом заинтересовались недавно.
Давайте нобелевку поделим пополам
Александр Борисович,
хорошо бы, конечно, бездефектный CeO2 получить, но это в принципе невозможно . Последнее, что мы синтезировали, содержало ~15% Ce3+.
Если хотите, я мог бы экспрессно проверить Ваши растворы на биоактивность в отношении E.coli. Было бы интересно сравнить с тем, что у нас получается. Нобелевку не обещаю, а статью могли бы соорудить .
Владимир Констатнтинович, тогда для меня Ваша ситуация НЕсвечения непонятна. Даже если просто растворить Ce(SO4)2 в 0,1 N серчанке на холоду и провести термогидролиз - сей грубый крупнодисперсный золь засветится как миленький.
Насчёт передать коллоиды - подумаю как это лучше сделать после праздников. Не лучше ли дать Вам пропись синтеза?
(хотя, нобелевка лучше кишечной палочки )
Лучше все же образцы, пропись осваивать долго, а проверить интересно
Насчет люминесценции - полтора года искал, так и не нашел. Может быть, лиганды влияют...
Может, это влияние примесей, соли не у Sigma покупаю
Хотел в продолжение допировать систему какими-нить другими редкоземельными, спектр люминесценции должен поменяться и что-то прояснить. Жаль, со временем ахтунг .
А методика простая как грабли - модификация из предыдущей статьи, что Вам посылал
Вы меня так озадачили, что пришлось рыть в нете. Нарыл два известия, хорошее и плохое.
Плохое: нобелевку не дадут.
Хорошее: это не артефакт, у других тоже оксид церия светится, на тех же длинах волн. Причем, при окислении свечение ослабевает.
Dusha, 28 апреля 2008 00:20 
А как насчет посмотреть это дело на микроскопе и увидеть, что у них делается на поверхности?
Какая поверхность у этих частиц? То, с чем я работал до сих пор (носители для золотых катализаторов), имели от 20 до 200 метров на грамм. И почему-то никто не загружался их флуоресценцией Хотя каталитикам физ свойства, конечно, по барабану.

Эксперимент супер!!!
Dusha, 28 апреля 2008 00:26 
>хорошо бы, конечно, бездефектный CeO2 получить, но это в принципе невозможно
Почему? Что имеется ввиду под дефектами в данном случае? Данный случай - это коллоидные частицы размером (надо полагать)от 2 до 20 нм.
Dusha, 28 апреля 2008 01:27 
Выложил картинки с поверхности CeO2. Как там можно распознать Ce3+ на поверхности?
Александр Борисович, спасибо за ссылку. Уверяю Вас, вопрос люминесценции CeO2 изучен очень слабо, так что есть еще куда копать .
Dusha,
речь о кислородной нестехиометрии CeO2. У наночастиц этого соединения нестехиометрия выражена куда заметнее, чем у крупнокристаллического CeO2. Полагаю, что на микроскопе это разглядеть невозможно (хотя я не специалист по HRTEM). Для анализа пользуются XPS и др. подобными методами.
Dusha, Владимир Константинович,
теперь точно посмотрю поподробнее.
Дело в том, что CeO2 не мой объект, я им практически не занимаюсь. Свечение коллоида казалось мне тривиальным.
Я и не думал, что простой опыт вызовет ТАКОЙ резонанс
Трусов Л. А., 28 апреля 2008 13:21 
да, забавно. держите нас в курсе.
Александр Борисович,
если придумаете оказию передать образцы, можно будет заодно прогнать их на хорошем люминесцентнике. Что касается Вашей ссылки, то одноименная книга этих авторов у меня есть (даже и в бумажном виде), и ничего про люминесценцию CeO2 там не написано. Суть проблемы, насколько я это себе представляю, в том, что время от времени эту люминесценцию отдельные люди фиксировали и даже слегка изучали, но (а) не систематически и (б) без объяснения причин оной.
Приезжайте, обсудим
Что касается допирования, то тут есть свои нюансы; основная проблема в том, чтобы получить гомогенные (!) твердые растворы с размером частиц хотя бы 5 нм. АОТ здесь вряд ли поможет.
Владимир Константинович,
киньте мне на мыло адрес доставки и пожелания по количеству образцов
Александр Борисович,
с утра выслал; может быть, письмо не дошло. Сейчас перепошлю.
Прикольный эксперимент .
Вот это вдохновило меня на один рассказик!
Если в нашей науке есть подобные люди, значит не всё ещё потеряно
Меня все время притягивает свечение каких-либо веществ! Флоуресценция, люминесценция, биолюминесценция-это очень интересно!
интересно, восстанавливающаяся люминесценция

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

 

Микрофазовое разделение в блок-сополимерах
Микрофазовое разделение в блок-сополимерах

Конкурс «Элементы и Люди» в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов
РХТУ им. Д.И. Менделеева, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, МГУ имени М.В. Ломоносова приглашают к участию в конкурсе, посвященном 150-летнему юбилею Периодической таблицы химических элементов Менделеева. Участвовать могут школьники, студенты, молодые ученые и специалисты.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Нитрид-борные нанокомпозиты для доставки лекарств. 2D наноматериалы помогут создать портативную искусственную почку. Обзор по cтрейнтронике. Доставка лекарств с помощью борнитридных фуллеренов. Речные фуллерены. Научный хит-парад 2018 по версии APS

Лекция Константина Севернинова: от бактериального иммунитета к геномному редактированию
20 декабря состоялась лекция молекулярного биолога, профессора Константина Северинова.
На лекции обсуждались вопросы: какова природа генетических болезней, и сможем ли мы лечить их в ближайшем будущем; что такое система CRISPR-Cas, и как бактерии используют её для борьбы с вирусами, и как изучение этого необычного механизма привело к созданию мощного инструмента геномного редактирования.

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Эффект лотоса
Никельшпарг Эвелина Ильинична
Кратко и поэтично об одном из самых известных эффектов, который так любят школьники и участники наноолимпиады - об эффекте лотоса...

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.