Synthèse ultrasonique de nanoparticules fluorescentes

• Les nanoparticules fluorescentes synthétisées artificiellement ont de nombreuses applications potentielles dans la fabrication d'électro-optiques, le stockage de données optiques, ainsi que pour des applications biochimiques, bioanalytiques et médicales.
• La sonication est une méthode efficace et fiable pour synthétiser des nanoparticules fluorescentes de haute qualité à l'échelle industrielle.
• La synthèse ultrasonique de nanoparticules fluorescentes est simple, sûre, reproductible et évolutive.

Préparation ultrasonique de nanoparticules fluorescentes

L'application des ondes ultrasoniques aux nanomatériaux est bien connue pour ses effets bénéfiques, notamment la synthèse sonochimique de nanoparticules, leur fonctionnalisation et leur modification. Outre ces applications sonochimiques, les ultrasons sont la technique privilégiée pour une dispersion et une désagglomération fiables et efficaces de suspensions nanométriques stables.

Préparation ultrasonique de nanoparticules fluorescentes

L'ultrasonication est un outil éprouvé qui améliore la synthèse colloïdale de nanoparticules uniformes et hautement cristallines, dotées de propriétés fluorescentes, d'un rendement quantique élevé et d'une grande stabilité.
Les ultrasons aident pendant :

• synthèse
• fonctionnalisation
• modification
• dispersion
• désagglomération & Démêlage

Nanoparticules de carbone solubles dans l'eau avec conversion ascendante de la fluorescence

Li et al (2010) ont mis au point une méthode en une seule étape. ultrasonique pour synthétiser des produits monodispersés fluorescent soluble dans l'eau nanoparticules de carbone (CNP). Les particules fluorescentes ont été synthétisées directement à partir du glucose par un traitement ultrasonique en une étape assisté par un alcali ou un acide. Les surfaces des particules étaient riches en groupes hydroxyles, ce qui leur conférait une grande résistance à l'oxydation. hydrophilie. Les PCN pourraient émettre lumineux et coloré photoluminescence couvrant toute la gamme spectrale du visible à l'infrarouge proche (NIR). En outre, ces CNP présentaient également une excellente fluorescent à conversion ascendante propriétés.
Le processus de réaction ultrasonique en une étape est une méthode verte et pratique utilisant des précurseurs naturels pour préparer des CNP de taille ultra réduite en utilisant le glucose comme ressource de carbone. Les nanoparticules présentent une stabilité (>6 mois) et une forte PL (rendement quantique ∼7%), en particulier deux excellentes propriétés photoluminescentes : émission dans le proche infrarouge et propriétés de photoluminescence par conversion ascendante. Combinant une dispersion libre dans l'eau (sans aucune modification de surface) et des propriétés photoluminescentes attrayantes, ces CNP sont prometteurs pour un nouveau type de marqueurs de fluorescence, de biocapteurs, d'imagerie biomédicale et d'administration de médicaments pour des applications en biosciences et en nano-biotechnologie.

(a) Image TEM de CNPs préparées par sonication à partir de glucose avec un diamètre inférieur à 5 nm ; (b), (c) Photographies de dispersions de CNPs dans l'eau sous lumière solaire et UV (365 nm, centre), respectivement ; (d-g) Images au microscope fluorescent de CNPs sous différentes excitations : d, e, f, et g pour 360, 390, 470, et 540 nm, respectivement. [Li et al. 2010]

Nanoparticules de porphyrine fluorescente

Le groupe de recherche de Kashani-Motlagh a synthétisé avec succès porphyrine fluorescente sous ultrasons. Ils ont donc combiné précipitations et sonication. Les nanoparticules de [tétrakis(para-chlorophényl)porphyrine] TClPP obtenues étaient stables en solution sans agglomération pendant au moins 30 jours. Aucune auto-agrégation des chromophores de porphyrine constitutifs n'a été observée. Les nanoparticules de TClPP ont présenté des propriétés optiques intéressantes, en particulier une grande luminosité. bathochromique dans les spectres d'absorption.
La durée de la ultrasonique a des effets profonds sur la taille des nanoparticules de porphyrine. Lorsque le temps de sonication est plus court, les nanoparticules de porphyrine présentent des pics plus nets et des absorbances plus fortes ; cela indique qu'en augmentant le temps de sonication, le nombre de nanoparticules de porphyrine est plus élevé que celui des autres nanoparticules. nanoparticules augmente et le nombre de porphyrines par unité de nanoparticule augmente.

Le groupe de recherche de Kashani-Motlagh (2010) a trouvé un système simple d'ultrasons pour le contrôle de la qualité. précipitations pour synthétiser des nanoparticules de prophyrine fluorescente.

Synthèse de nanocomposites magnétiques/fluorescents

Les ultrasons assistent la synthèse de nanocomposites composés de magnétique nanoparticules et fluorescent Ces composites sont bifonctionnels et présentent les avantages des QDs et des nanoparticules magnétiques. Ces composites sont bifonctionnels et présentent les avantages des QD et des nanoparticules magnétiques. Les points quantiques de CdS ont été synthétisés selon la procédure suivante : Dans un premier temps, 2 ml de la sous-couche du film de nucléation contenant du ferromagnétofluide et 0,5 ml de points quantiques de CdS à 1 mol/L ont été mélangés sous une température de 0,5°C. ultrasonique Après agitation, 2 ml de PTEOS (tétraéthylorthosilicate pré-polymérisé) ont été ajoutés au mélange précédent, et enfin 5 ml d'ammoniaque ont été ajoutés.
En outre, les ultrasons émulsification permet de préparer de nouvelles nanoparticules superparamagnétiques fluorescentes multicolores en utilisant des points quantiques (QDS) et des nanoparticules de magnétite ainsi qu'un copolymère tribloc amphiphile poly(tertbutyl acrylate-co-éthyl acrylate-co-methacrylic acid) pour l'encapsulation.