Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Аспинантка Валентина Уточникова представляет образец УНТ с комплексом европия, разработанный в ИФХ ПАН. Под УФ излучением порошок излучает свет
УНТ выглядят как черный порошок (сверху). После покрытия комплексом европия и УФ облучения они излучают свет (снизу).

Светоизлучающие нанотрубки

Ключевые слова:  европий, люминесценция, нанотрубки, РЗЭ

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

28 июля 2011

Углеродные нанотрубки кажутся нам просто черным порошком, который невозможно заставить излучать свет. В то же время они прекрасно проводят электрический ток и могут захватывать энергию соседних люминесцирующих химических веществ. Исследователи Института физической химии Польской академии наук в Варшаве недавно предложили довольно простой метод, позволяющий нанотрубкам излучать свет под УФ излечением.

Исследователи, работающие в международном проекте FINELUMEN, координируемым Н. Армароли из итальянского Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattivita, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISOF) в Болонье, разработали эффективный метод получения нового фотонного материала: УНТ, покрытые материалом, способным излучать свет. "Наша роль в проекте - исследование комплексов лантанидов. Мы решили совместить их эффективную люминесценцию с прекрасными механическими и электрическими свойствами нанотрубок," - объясняет проф. Марек Петрашкевич из варшавского Института физической химии ПАН (ИФХ ПАН).

УНТ можно представить как свернутый в цилиндр лист графена. Поверхность нанотрубки довольно велика и может присоединять много других молекул, в том числе излучающих свет. "Однако присоединение светоизлучающего комплекса непосредственно к поверхности УНТ не выгодно, так как УНТ, прекрасно поглощающие свет, будут гасить люминесценцию," - объясняет Валентина Уточникова, аспирантка ИФХ ПАН. Чтобы снизить нежелательное поглощение, исходно нанотрубки выдерживают при температуре 140-160 oC в растворе ионной жидкости с концевыми азидными группами. При этом УНТ покрываются молекулами, которые ведут себя как якоря, которые, с одной стороны, связаны с нанотрубкой, а с другой могут присоединять молекулу-эмиттер. Свободные концы этих якорей заряжены положительно.

Подготовленные так УНТ затем переносят в другой раствор, содержащий отрицательно заряженный комплекс лантанида - тетракис (4,4,4-трифтор-1-(2-нафтил-1,3-бутандионато) европий. "Комплексы лантанидов содержат элемент VI группы таблицы Менделеева и очень привлекательны для фотонных применений, так как они обладают высокими квантовыми выходами и чистотой излучаемого света," - подчеркивает В. Уточникова.

После растворения отрицательно заряженный комплекс европия захватывается положительно заряженным концом молекулы-якоря. В результате каждая нанотрубка покрывается молекулами, способными излучать свет в видимом диапазоне. Продуктом этих реакций является порошок, внешне похожий на сажу. Если же эту сажу облучать УФ светом, она тут же начинает светиться красным светом.

Такой способ модифицирования нанотрубок и сами реагенты - ионная жидкость и комплекс европия - были разработаны в группе проф. М. Петрашкевича в ИФХ ПАН, а сам процесс модификации и спектроскопические характеристики были выполнены в исследовательских группах в Намуре, Бельгия, и в Болонье, Италия. Важно, что вовлеченные в этот процесс химические реакции гораздо проще, чем предложенные ранее.

Полученный фотонный материал можно, кроме прочего, использовать для детектирования молекул, в том числе биологически важных. Идентификация основана на анализе того, как люминесценция УНТ меняется при осаждении изучаемых молекул. Хорошая электропроводность в сочетании с люминесценцией также делает эти молекулы привлекательными для производства органических светодиодов.




Комментарии
во сколько это обойдется?
Что такое "ионная жидкость с концевыми азидными группами"?

Вообще, работа странная: если химически вязать на коротком линкере комплексы к нанотрубке - всё потухнет и светится не будет.
Если сделать достаточно толстый "подслой", то тогда роль трубки нивелируется полностью и вместо неё можно взять, например, асбест. В чём смысл исследования?
Александр Ринатович,
возможно, смысл работы в последней фразе "Полученный .. материал можно.. использовать для детектирования молекул."
Очень много работ, где при вытеснении люминофора с поверхности (трубки, металлической частицы) интенсивность свечения увеличивается, вот несколько похожих примеров: пример, пример.
Александр Борисович,
В приведенных Вами примерах (всех двух) используется тушение. То есть как Александр Ринатович справедливо заметил - или тушит, или нет. А с металлическими системами - там плазмон и на каком-то оптимальном расстоянии (50 нм плюс/минус) тушение нивелируется, а грандиозное электрическое поле все еше хорошо усиливает излучение. Вряд ли такое может происходить с углеродными трубками. Может, конечно, что-то другое интересное происходит.

А заметка - яркая и образная, чем-то X-Files напомнило!
Верно.
Но в примерах есть стартовое тушение флуоресценции и воздействие вызывает разгорание. Или наоборот: без воздействия затухает, а с ним - горят
А эти УНТ изначально "горят". Значит, либо они должны потухнуть (например, сближение краски и УНТ), либо...
да, так я сначала и написал; потом в своем ответе убрал несущественное - возможно, лаконичность убила смысл :)
а смысл был такой - интенсивность свечения зависит от расстояния до поверхности, что регулируется длиной линкера. Жаль, в заметке не сказано, отличается ли интенсивность свечения комплекса с УНТ и свободного; если да - в какую сторону. Предполагаю, что в данном случае с УНТ некое промежуточное значение. Т.е. и светится, и можно детектировать заместительную сорбцию сторонних молекул (присутствуют оба зайца) :)
Согласен

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

 

Магнитный цветок
Магнитный цветок

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
А.А.Семенова
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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.