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

 

Углеродные рожки
Углеродные рожки

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Наноструктуры в природе. Крылья ночной бабочки – акустические метаматериалы. Доменный зигзаг: новый поворот в теории микромагнетизма. Новый материал для оптических терагерцовых элементов. Водород в графине. Следопыты сверхбыстрых процессов: определение длительности световой пули. Нобелевская премия 2022.

Наносистемы: физика, химия, математика (2022, Т. 13, № 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/volume13/13-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

7-9 октября - Фестиваль НАУКА 0+ в Москве
7-9 октября в Москве будут проходить мероприятия в рамках Всероссийского фестиваля НАУКА 0+ — одного из крупнейших просветительских проектов в области популяризации науки в мире и одного из ключевых событий в рамках Десятилетия науки и технологий.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

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.