Tổng hợp siêu âm của các hạt nano huỳnh quang
- Các hạt nano huỳnh quang tổng hợp nhân tạo có nhiều ứng dụng tiềm năng trong sản xuất điện quang, lưu trữ dữ liệu quang học, cũng như cho các ứng dụng sinh hóa, phân tích sinh học và y tế.
- Sonication là một phương pháp hiệu quả và đáng tin cậy để tổng hợp các hạt nano huỳnh quang chất lượng cao ở quy mô công nghiệp.
- Việc tổng hợp siêu âm các hạt nano huỳnh quang rất đơn giản, an toàn, có thể tái tạo và có thể mở rộng.
Chuẩn bị siêu âm các hạt Nano huỳnh quang
Việc áp dụng sóng siêu âm vào vật liệu nano nổi tiếng với các tác dụng có lợi của nó, bao gồm tổng hợp sonochemical của các hạt nano, chức năng và sửa đổi của chúng. Bên cạnh các ứng dụng sonochemical này, siêu âm là kỹ thuật được ưa thích để phân tán và khử kết tụ đáng tin cậy và hiệu quả của huyền phù nano ổn định.
Chuẩn bị siêu âm các hạt nano huỳnh quang
Ultrasonication là một công cụ đã được chứng minh cải thiện sự tổng hợp keo của các hạt nano đồng nhất và tinh thể cao với tính chất huỳnh quang, hiệu quả lượng tử cao và ổn định.
Hỗ trợ siêu âm trong:
- Tổng hợp
- Chức năng hóa
- Sự sửa đổi
- Phân tán
- deagglomeration & Tháo gỡ
Các hạt nano carbon hòa tan trong nước với chuyển đổi huỳnh quang
Li et al (2010) đã phát triển một bước Siêu âm Phương pháp tổng hợp đơn phân tán huỳnh quang hòa tan trong nước hạt nano carbon (CNP). Các hạt huỳnh quang được tổng hợp trực tiếp từ glucose bằng cách điều trị siêu âm hỗ trợ kiềm hoặc axit một bước. Các bề mặt hạt rất giàu các nhóm hydroxyl, cho chúng cao ưa nước. Các CNP có thể phát ra sáng và Màu sắc quang phát quang bao phủ toàn bộ dải quang phổ hồng ngoại nhìn thấy đến gần (NIR). Hơn nữa, các CNP này cũng có xuất sắc huỳnh quang chuyển đổi lên Thuộc tính.
Quá trình phản ứng siêu âm một bước là một phương pháp xanh và thuận tiện sử dụng tiền chất tự nhiên để chuẩn bị CNP có kích thước siêu nhỏ bằng cách sử dụng glucose làm tài nguyên carbon. Các CNP thể hiện ổn định (>6 tháng) và PL mạnh (năng suất lượng tử ∼7%), đặc biệt là hai đặc tính phát quang tuyệt vời: phát xạ NIR và tính chất phát quang chuyển đổi lên. Kết hợp sự phân tán tự do trong nước (không có bất kỳ sửa đổi bề mặt nào) và các đặc tính phát quang hấp dẫn, các CNP này hứa hẹn cho một loại dấu hiệu huỳnh quang, cảm biến sinh học, hình ảnh y sinh và phân phối thuốc mới cho các ứng dụng trong khoa học sinh học và công nghệ sinh học nano.

(a) Hình ảnh TEM của CNP được điều chế thông qua sonication từ glucose có đường kính nhỏ hơn 5nm; (b), (c) Hình ảnh CNP phân tán trong nước với ánh sáng mặt trời và tia cực tím (365 nm, trung tâm), tương ứng; (d-g) Hình ảnh kính hiển vi huỳnh quang của CNP dưới các kích thích khác nhau: d, e, f và g cho 360, 390, 470 và 540 nm, tương ứng. [Li và cộng sự 2010]
Các hạt Nano Porphyrin huỳnh quang
Nhóm nghiên cứu của Kashani-Motlagh đã tổng hợp thành công porphyrin huỳnh quang hạt nano dưới ultrasonication. Do đó, họ đã kết hợp Mưa và sonication. Các hạt nano TClPP [tetrakis (para-chlorophenyl) porphyrin thu được ổn định trong dung dịch mà không kết tụ trong ít nhất 30 ngày. Không có sự tự tổng hợp của các nhiễm sắc thể porphyrin cấu thành đã được quan sát. Các hạt nano TClPP thể hiện các tính chất quang học thú vị, đặc biệt là một hạt lớn Bathochromic thay đổi trong phổ hấp thụ.
Thời lượng của Siêu âm Điều trị có ảnh hưởng sâu sắc đến kích thước hạt của các hạt nano porphyrin. Ở thời gian sonication ngắn hơn, các hạt nano porphyrin có đỉnh sắc nét hơn và hấp thụ mạnh hơn; Điều này chỉ ra rằng bằng cách tăng thời gian sonication, số lượng porphyrin Hạt nano trở nên nhiều hơn và số lượng porphyrin trên mỗi đơn vị hạt nano tăng lên.

Nhóm nghiên cứu của Kashani-Motlagh (2010) đã tìm thấy một siêu âm đơn giản Mưa lộ trình tổng hợp các hạt nano prophyrin huỳnh quang.
Tổng hợp nanocomposite từ tính / huỳnh quang
Ultrasonically hỗ trợ tổng hợp nanocomposite bao gồm: từ hạt nano và Huỳnh quang chấm lượng tử (QD) với một lớp vỏ silica. Các vật liệu tổng hợp này là lưỡng chức năng, có ưu điểm của cả QD và các hạt nano từ tính. Các chấm lượng tử CdS được tổng hợp theo quy trình sau: Lúc đầu, 2 mL lớp dưới màng tạo mầm chứa chất lỏng từ ferro và 0,5 mL chấm lượng tử CdS 1 mol / L được pha trộn dưới Siêu âm khuấy, 2 ml PTEOS (tetraethylorthosilicate tiền trùng hợp) sau đó được thêm vào hỗn hợp trước đó, và cuối cùng 5 ml amoniac đã được thêm vào.
Hơn nữa, siêu âm Nhũ tương hóa cho phép điều chế các hạt nano huỳnh quang-siêu thuận từ cao nhiều màu mới sử dụng các chấm lượng tử (QDS) và các hạt nano magnetit và poly lưỡng tính (tertbutyl acrylate-co-ethyl acrylate-co-methacrylic acid) để đóng gói.
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Li, Jimmy Kuan-Jung; Ke, Cherng-Jyh; Lin, Cheng-An J.; Cai, Zhi-Hua; Trần, Thanh Vân; Chang, Walter H. (2011): Phương pháp dễ dàng để tổng hợp cụm nano vàng và kiểm soát huỳnh quang bằng cách sử dụng toluene và siêu âm. Tạp chí Kỹ thuật Y học và Sinh học, 33/1, 2011. 23-28.
- Lý, Hải Đào; Hắn, Tiểu Diệp; Lưu, Dương; Hoàng, Huệ; Liên, Suoyuan; Lee, Shuit-Tong; Kang, Zhenhui (2011): Tổng hợp siêu âm một bước của các hạt nano carbon hòa tan trong nước với tính chất phát quang tuyệt vời. Carbon 49, 2011. 605-609.
- Kashani-Motlagh, Mohamad Mehdi; Rahimi, Rahmatollah; Kachousangi, Marziye Javaheri (2010): Phương pháp siêu âm để điều chế các hạt nano porphyrin hữu cơ. Phân tử 15, 2010. 280-287.
- Zhang, Ri-Chen; Lưu, Lăng, Lưu; Xiao-Liang, Xu (2011): Tổng hợp và đặc điểm của vật liệu nanocomposite huỳnh quang từ tính Fe3O4-SiO2-CdS đa chức năng. Vật lý Trung Quốc B 20/8, 2011.
Sự thật đáng biết
Siêu âm mô homogenizers thường được gọi là thăm dò sonicator / sonificator, lyser âm thanh, siêu âm disruptor, máy mài siêu âm, sono-ruptor, sonifier, dismembrator âm thanh, phá vỡ tế bào, siêu âm disperser, nhũ hóa hoặc dissolver. Các thuật ngữ khác nhau là kết quả của các ứng dụng khác nhau có thể được thực hiện bằng sonication.