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

 

Полимерный крокодил Гена
Полимерный крокодил Гена

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
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/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

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.

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!



 
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.