Ảnh hưởng của cấu trúc tiền chất đến sự hình thành chấm lượng tử Cacbon

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ********** NGUYỄN THỊ MAI ẢNH HƢỞNG CỦA CẤU TRÚC TIỀN CHẤT ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH CHẤM LƢỢNG TỬ CACBON KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Lý HÀ NỘI - 2017 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ********** NGUYỄN THỊ MAI ẢNH HƢỞNG CỦA CẤU TRÚC TIỀN CHẤT ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH CHẤM LƢỢNG TỬ CACBON KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Lý Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS MAI XUÂN DŨNG HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, giáo, gia đình, bạn bè nỗ lực thân, sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu đề tài “Ảnh hƣởng cấu trúc tiền chất đến hình thành chấm lƣợng tử Cacbon” đƣợc hồn thành Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo – TS Mai Xuân Dũng định hƣớng cho em tƣ khoa học, tận tình bảo tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy giáo, giáo khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội nhiệt tình giảng dạy suốt thời gian em học tập trƣờng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới anh, chị viện Công nghệ Môi trƣờng – Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Viện Khoa học vật liệu phòng hỗ trợ nghiên cứu khoa học trƣờng ĐHSPHN2, khoa Hóa trƣờng ĐH KHTN nhiệt tình giúp đỡ hỗ trợ em thực đo phổ hấp thụ UV-VIS, phổ phát xạ huỳnh quang, phổ hồng ngoại FT-IR Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ, động viên, khích lệ em q trình thực khóa luận Trong q trình nghiên cứu làm đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến Thầy giáo, Cô giáo bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện mang lại hiệu cao Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Mai LỜI CAM ĐOAN Khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Ảnh hƣởng cấu trúc tiền chất đến hình thành chấm lƣợng tử Cacbon” đƣợc hoàn thành dƣới hƣớng dẫn thầy giáo – TS Mai Xuân Dũng Tơi xin cam đoan kết khóa luận kết nghiên cứu thân, không trùng với kết nghiên cứu tác giả khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Mai DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT QDs : Chấm lƣợng tử C-QDs : Chấm lƣợng tử cabon nm : Nanomet Eg : Độ rộng vùng cấm TEM : Transmission electron microscopy FT-IR : Fourier transform – infrared spectroscopy UV-vis : Ultraviolet – visible absorption spectroscopy PL : Photoluminescence spectroscopy (CA+EDA)-CQDs: Chấm lƣợng tử cacbon tổng hợp từ phản ứng axit Citric với Etilen điamin (CA+ANL)-CQDs: Chấm lƣợng tử cacbon tổng hợp từ phản ứng Axit Citric với Anilin (PA+EDA)-CQDs: Chấm lƣợng tử cacbon tổng hợp từ phản ứng Axit Phtalic với Etilen điamin (PA+ANL)-CQDs: Chấm lƣợng tử cacbon tổng hợp từ phản ứng Axit Phtalic với Anilin MỤC LỤC MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Điểm đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chấm lƣợng tử 1.1.1 Khái niệm, cấu trúc tính chất chấm lƣợng tử 1.1.2 Những loại chấm lƣợng tử phổ biến tiềm ứng dụng 1.1.3 Xu hƣớng nghiên cứu 1.2 Chấm lƣợng tử cacbon 10 1.2.1 Khái niệm, tính chất, cấu trúc ƣu chấm lƣợng tử cacbon (C-QDs ) 10 1.2.2 Các ứng dụng tiềm C-QDs 12 1.2.3 Các phƣơng pháp tổng hợp C-QDs 14 CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM 18 2.1 Tổng hợp chấm lƣợng tử cacbon 18 2.1.1 Hóa chất dụng cụ 18 2.1.2 Quy trình tổng hợp 18 2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu chấm lƣợng tử cacbon 21 2.2.1 Phổ hồng ngoại IR 21 2.2.2 Phổ hấp thụ UV-vis 22 2.2.3 Phổ phát xạ huỳnh quang 24 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Ảnh hƣởng điều kiện thủy nhiệt đến hình thành chấm lƣợng tử cacbon 26 3.2 Tính chất quang chấm lƣợng tử cacbon 27 3.3 Cấu trúc chấm lƣợng tử cacbon 33 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Sự thay đổi cấu trúc điện tử bán dẫn kích thƣớc giảm dần theo chiều từ trái sang phải Hình 1.2 Tính chất hấp thụ phát xạ quang học chấm lƣợng tử.4 Hình 1.3 Màu sắc QDs thay đổi theo kích thƣớc hạt Hình 1.4 Màn hình QD-LED sử dụng thiết bị trình chiếu cho màu sắc tinh tế chân thật rõ nét Hình 1.5 Cấu trúc chấm lƣợng tử cacbon 11 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp chấm lƣợng tử cacbon từ phản ứng CA EDA phƣơng pháp thủy nhiệt 19 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động máy đo phổ hồng ngoại IR 21 Hình 2.3 Sơ đồ ngun lí hoạt động máy đo phổ hấp thụ UV-vis 23 Hình 2.4 Sơ đồ khối hệ đo phổ phát xạ huỳnh quang 24 Hình 3.1 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ CA EDA 28 Hình 3.2 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ CA ANL 29 Hình 3.3 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ PA EDA 30 Hình 3.4 a) Phổ hấp thụ b) Phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ PA ANL 31 Hình 3.5 Quá trình hình thành C-QDs mẫu 32 Hình 3.6 So sánh vùng phát xạ C-QDs từ tiền chất khác 32 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ CA EDA 200 0C, 6h 34 Hình 3.8 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ CA ANL nhiệt độ khác 35 Hình 3.9 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ PA EDA nhiệt độ khác 6h 36 Hình 3.10 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ PA ANL nhiệt độ khác 37 PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Gần đây, vật liệu nano với ứng dụng rộng rãi dần vào lĩnh vực sống đóng vai trò quan trọng ngành y học, điện tử, may mặc, nơng nghiệp kích thƣớc nhỏ bé cỡ nano Trong họ vật liệu nano, vật liệu nano cacbon nhƣ CNT (carbon nanotube), C60 (fullerene), graphen gần chấm lƣợng tử cacbon (C-QDs: cacbon quantum dots) đƣợc đặc biệt quan tâm phƣơng pháp tổng hợp dễ dàng, đơn giản, thân thiện với mơi trƣờng C-QDs thƣờng có kích thƣớc dƣới 10 nm, gồm hệ đa vòng liên hợp, đƣợc tổng hợp lần trình tinh chế ống nano cacbon qua trình điện phân chuẩn hóa năm 2004 [4] Đến năm 2006, Sun cộng ông, đƣa báo cáo ban đầu phát hạt nano cacbon phát quang gọi chúng "các chấm cacbon" [5] Từ phát ban đầu này, có nhiều nghiên cứu tính chất quang nhƣ ứng dụng tiềm y-sinh dƣợc học Các ứng dụng dựa hai tính chất quang C-QDs khả hấp thụ phát xạ ánh sáng đặc biệt tính khơng độc hại Trong khả hấp thụ ánh sáng vùng UV-vis C-QDs phụ thuộc vào kích thƣớc thành phần hệ liên hợp có C-QDs khả phát xạ huỳnh quang chúng chƣa đƣợc làm sáng tỏ Các nghiên cứu gần cho thấy C-QDs tổng hợp đƣợc từ hỗn hợp axit amin thƣờng cho hiệu suất phát quang cao hơn; C-QDs tổng hợp từ amin thơm phát xạ ánh sáng huỳnh quang có bƣớc sóng dài Mặc dù vậy, ảnh hƣởng cấu trúc axit amin đến hình thành tính chất quang C-QDs chƣa đƣợc làm sáng tỏ, khóa luận xin đề cập đề tài “Ảnh hưởng cấu trúc tiền chất đến hình thành chấm lượng tử cacbon” Mẫu 4: (PA+ANL) có kết tƣơng tự nhƣ mẫu 3, tạo phần riêng biệt Ở nhiệt độ 200 0C, thể vẩn tạo khơng nhiều nhiên lại liên tục tạo lại sau thủy nhiệt xong để điều kiện thƣờng liên tục phải lọc tách giấy lọc sau cho quay li tâm 10000 vòng/phút, 0C 20 phút Phần dung dịch thu đƣợc có màu vàng Khi tăng nhiệt độ lên, thể vẩn tạo nhiều, ta tách bỏ nhƣ trên, phần dung dịch thu đƣợc có màu vàng đậm dần lên 3.2 Tính chất quang chấm lƣợng tử cacbon Phổ hấp thụ UV-vis phổ phát xạ huỳnh quang chấm lƣợng tử cacbon tổng hợp từ CA EDA điều kiện thủy nhiệt khác đƣợc trình bày hình 3.1 Trên phổ hấp thụ UV-vis (Hình 3.1 a), thấy tiền chất EDA CA khơng hấp thụ ánh sáng có bƣớc sóng lớn 300 nm Khi thủy nhiệt hỗn hợp EDA CA 200 0C thu đƣợc hỗn hợp có màu nâu (ở nồng độ cao) có màu vàng nhạt pha lỗng Đây biểu cho hình thành chấm lƣợng tử cacbon Phổ hấp thụ xuất pic hấp thụ với đỉnh cực đại 345 nm tƣơng ứng với chuyển dịch điện tử từ obitan chƣa liên kết lên obitan pi-phản liên kết (n п*) Ngồi ra, có vai hấp thụ 250 nm, tƣơng ứng với chuyển dịch điện tử (п  п*) Một điều đáng lƣu ý là, kéo dài thời gian thủy nhiệt từ lên tính chất hấp thụ dung dịch chấm lƣợng tử thu đƣợc gần nhƣ không thay đổi 27 b) a) 250 300 350 400 450 PL Intensity (a.u) Absorbance (a.u) EDA CA (CA+EDA)_2h (CA+EDA)_6h (CA+EDA)_2h (CA+EDA)_6h 400 500 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) Wavelength (nm) Hình 3.1 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ CA EDA Trên phổ phát xạ huỳnh quang C-QDs kích thích tia lase 325 nm, Hình 3.1 b, cho thấy C-QDs thu đƣợc sau thủy nhiệt phát quang ánh sáng với bƣớc sóng từ 400-550 nm với đỉnh phát xạ 440 nm Phổ phát xạ có cấu trúc khơng cân đối qua đỉnh phát xạ; hai phổ có giải phát xạ cƣờng độ yếu từ 550 nm đến 620 nm Sự bất cân đối dấu hiệu cho thấy phát xạ bắt nguồn từ tái hợp hạt tải qua trạng thái điện tử bề mặt Cƣờng độ phát xạ mẫu thủy nhiệt thấp so với mẫu thu đƣợc sau thủy nhiệt Có thể kéo dài thời gian phản ứng, cấu trúc hóa học bề mặt đƣợc bền hóa, làm giảm trung tâm tái tổ hợp hạt tải bề mặt chấm lƣợng tử Thay EDA Anilin (ANL), phổ hấp thụ UV-vis hình 3.2 a, ta thấy đỉnh hấp thụ tiền chất anilin bƣớc sóng 280 nm gần sát với vai hấp thụ mẫu (CA+ANL) sau thủy nhiệt, tăng nhiệt độ phản ứng xuất vai hấp thụ mẫu 320-350 nm, tiền chất anilin không hấp thụ lƣợng, mẫu thủy nhiệt 200 0C 230 0C có vai thấp khơng thay đổi nhƣng thủy nhiệt 260 0C hình thành vai hấp thụ cao đáng kể, chứng 28 tỏ chấm lƣợng tử đƣợc tạo thành khó khăn, cấu trúc hệ liên hợp thay đổi so với tiền chất b) PL Intensity (a.u) a) Absorbance (a.u) (CA+ANL)_2000C (CA+ANL)_2300C (CA+ANL)_2600C ANL 250 300 350 400 450 (CA+ANL)_200oC (CA+ANL)_230oC (CA+ANL)_260oC 400 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) Wavelength (nm) Hình 3.2 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ CA ANL Phổ phát xạ mẫu (CA+ANL) Hình 3.2 b có dạng hẹp cao dần lên tăng nhiệt độ, bƣớc sóng đỉnh phát xạ giảm từ 430 nm mẫu 200 0C 400 nm mẫu 230 0C 260 0C cƣờng độ phát sáng dịch chuyển vùng ánh sáng tím Cũng giống mẫu (CA+EDA) phổ phát xạ (CA+ANL) nhiệt độ khác có cấu trúc khơng đối xứng qua đỉnh phát xạ lệch vùng ánh sáng nhìn thấy, dải phát xạ có cƣờng độ yếu từ 500-600 nm, kích thích UV 325 nm mẫu cho phát xạ ánh sáng xanh mờ 29 a) b) 250 300 350 PL Intensity (a.u) Absorbance (a.u) (PA+EDA)_200oC (PA+EDA)_230oC (PA+EDA)_260oC (PA+EDA)_2000C (PA+EDA)_2300C (PA+EDA)_2600C 400 400 Wavelength (nm) 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) Hình 3.3 a) Phổ hấp thụ b) phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ PA EDA Thay đổi axit béo CA thành axit có vòng thơm PA phổ hấp thụ mẫu (PA+EDA) hình 3.3 a có vai hấp thụ khoảng 300-350 nm, tăng nhiệt độ lên chấm lƣợng tử hình thành rõ rệt, đặc biệt 260 0C xuất pic hấp thụ với đỉnh cực đại 325 nm tƣơng ứng với chuyển dịch điện tử từ obitan chƣa liên kết lên obitan pi-phản liên kết (n п*) Ngồi ra, có vai hấp thụ 270 nm, tƣơng ứng với chuyển dịch điện tử (п  п*) Phổ phát xạ mẫu thay đổi nhiệt độ tăng lên hình 3.3 b dạng phổ thu hẹp dần cao lên, cao 260 0C bƣớc sóng 395 nm Các phổ phát xạ lệch vùng ánh sáng nhìn thấy, dải hấp thụ yếu vùng 460-600 nm mẫu cho phát xạ ánh sáng màu xanh chiếu đèn UV 30 b) (PA+ANL)_200 C (PA+ANL)_2300C (PA+ANL)_2600C ANL 300 350 400 450 (PA+ANL)_200oC_6h (PA+ANL)_230oC_6h (PA+ANL)_260oC_6h PL Intensity (a.u) Absorbance (a.u) a) 500 400 Wavelength (nm) 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) Hình 3.4 a) Phổ hấp thụ b) Phổ phát xạ (kích 325 nm) C-QDs tổng hợp từ PA ANL Sử dụng axit amin thơm ta quan sát thấy dƣờng nhƣ hình thành chấm lƣợng tử lại dễ dàng so với mẫu (CA+ANL) chứng phổ hấp thụ với đỉnh hấp thụ max anilin (280 nm) cách xa chút so với phổ hấp thụ mẫu chấm lƣợng tử, nhiên tăng nhiệt độ lên trình hình thành diễn không đáng kể, phổ hấp thụ mẫu sau thủy nhiệt có thay đổi so với tiền chất ban đầu, phổ hấp thụ khoảng 320-340 nm Phổ phát xạ mẫu hình 3.4 b thu nhỏ lại cao lên, mẫu phát xạ vùng 380-550 nm đỉnh cao phát xạ bƣớc sóng 430 nm cho ánh sáng màu xanh Tổng kết lại mẫu, trƣớc thủy nhiệt cho phản ứng với dung mơi nƣớc-etanol, sau đƣa vào thủy nhiệt nhiệt độ từ 200-260 C, tất hình thành chấm lƣợng tử cacbon, hệ liên hợp chúng tăng dần theo chiều tăng nhiệt độ phản ứng 31 R-COOH Thủy nhiệt + CQDs 2000C-2600C R’-NH2 Hình 3.5 Quá trình hình thành C-QDs mẫu Normalized PL (CA+EDA)_2000C_6h (CA+ANL)_2600C_6h (PA+EDA)_2600C_6h (PA+ANL)_2600C_6h 400 450 500 550 600 650 Wavelength (nm) Hình 3.6 So sánh vùng phát xạ C-QDs từ tiền chất khác Khi sử dụng tiền chất khác để tổng hợp C-QDs phổ phát xạ C-QDs thu đƣợc khác Cụ thể đỉnh phát xạ cực đại 32 mẫu bƣớc sóng tăng dần từ 390 nm mẫu (PA+EDA), 410 nm (CA+ANL), 430 nm mẫu (PA+ANL), 445 nm mẫu (CA+EDA), dẫn đến lƣợng vùng cấm Eg giảm (do lƣợng vùng cấm tỉ lệ nghịch với bƣớc sóng), kích thƣớc hệ liên hợp tăng từ (PA+EDA), (CA+ANL), (PA+ANL), (CA+EDA) Điều đƣợc giải thích phản ứng axit no (CA) với amin no (EDA) dễ dàng hình thành chấm lƣợng tử nên hệ liên hợp lớn Hiệu suất lƣợng tử C-QDs tổng hợp từ mẫu tiền chất khác nhau: Mẫu CA+EDA CA+ANL PA+EDA PA+ANL H (%) 70 6.9 9.4 9.3 3.3 Cấu trúc chấm lƣợng tử cacbon Để có đƣợc thơng tin cấu trúc chƣa có C-QDs, tiến hành đo phổ hồng ngoại mẫu điều kiện thủy nhiệt nhiệt độ khác để phân tích 33 Transmittance (%) 102 (CA+EDA)_200oC_6h 99 96 93 90 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber (cm-1) Hình 3.7 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ CA EDA 200 0C, 6h Trong phổ hồng ngoại FT-IR (CA+EDA)-CQDs, dải hấp thụ rộng vùng pic 3000-3500 cm-1 liên quan đến có mặt nhóm –OH Một dao động có đỉnh pic 1651 cm-1 dao động nhóm R‒N‒C=O 1554 cm-1 dao động C‒N Điều chứng tỏ nhóm ‒OH chức axit ‒COOH tách H linh động phân tử EDA tạo thành nƣớc, lúc hình thành liên kết amit R‒N‒C꞊O, axit nhóm –OH chƣa tham gia phản ứng làm nên dạng phổ nhƣ hình 3.7 điều đƣợc mô tả nhƣ sau: CO+ COOH A C C OH OH O + H2N—B—NH2 A 34 C C OH O H N B NH + H2 O 98 T (%) 84 70 56 (CA+ANL)_260oC_6h 42 T (%) 100 90 80 70 (CA+ANL)_230oC_6h 60 T (%) 96 84 72 (CA+ANL)_200oC_6h 60 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 -1 Wavenumber (cm ) Hình 3.8 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ CA ANL nhiệt độ khác Chấm lƣợng tử tổng hợp từ phản ứng CA ANL thời gian thủy nhiệt nhiệt độ khác có cấu trúc nhƣ hình 3.8, ta thấy hình dạng pic mẫu có thay đổi khơng đáng kể, nhƣ dự đốn nhìn vào phổ hấp thụ trên, chấm lƣợng tử hình thành khó khăn Ta thấy xuất dao động nhỏ liên tục vùng 1800-2000 cm-1 không thay đổi mẫu, phổ dao động vòng thơm vị trí ortho cho thấy phản ứng diễn hai chức axit vòng thơm với amin Ngồi pic dao động đặc trƣng 1643-1720 cm-1 liên kết C=O, 1496 cm-1 =C‒H 35 110 (PA+EDA)_260oC_6h T (%) 99 88 77 66 55 (PA+EDA)_230oC_6h T (%) 100 90 80 70 110 (PA+EDA)_200oC_6h T (%) 99 88 77 66 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 -1 500 Wavenumber (cm ) Hình 3.9 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ PA EDA nhiệt độ khác 6h Cấu trúc (PA+EDA)-CQDs qua phổ hồng ngoại nhiệt độ tƣơng đối phức tạp có phần giống cho thấy hình thành chấm lƣợng tử khó khăn Ở mẫu 200 0C có đỉnh pic xuất 3263 cm-1 nhọn hẹp kết hợp với pic 1643 cm-1 đặc trƣng nhóm amin bậc Nhiệt độ tăng lên đỉnh pic 3263 cm-1 dãn đối xứng đặc trƣng dao động N‒H Pic 1643 cm-1 C=N dao động vòng thơm yếu nhƣng đặc trƣng 36 vùng 1650-2000 cm-1 nhóm vị trí meta, dự đốn nhóm amin ‒NH2 vào H vị trí meta Giả thuyết có thêm pic xuất vùng nhỏ 3000 cm-1 đặc trƣng ‒CH3 T (%) 100 90 80 o (PA+ANL)_260 C_6h 70 60 100 T (%) 90 80 70 o (PA+ANL)_230 C_6h 60 100 T (%) 90 80 o 70 (PA+ANL)_200 C_6h 60 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber (cm-1) Hình 3.10 Phổ hồng ngoại C-QDs tổng hợp từ PA ANL nhiệt độ khác Sự hình thành chấm lƣợng tử khó khăn mẫu (PA+ANL) thể rõ qua phổ hồng ngoại chúng nhiệt độ gần tƣơng tự 37 Các dao động vùng khoảng 3000 cm-1 liên kết C‒H, pic 1690 cm-1 nhóm chức N‒C=O cho thấy có tách nhóm OH axit H linh động amin tạo phân tử nƣớc Vùng dao động liên tục từ khoảng 17002000 cm-1 dao động nhóm vị trí ortho, chứng tỏ có hai chức axit tham gia phản ứng với chức amin 38 KẾT LUẬN Tổng hợp C-QDs pha tạp nitơ vào khung cacbon phản ứng cacboxyl với amin có cấu trúc khác Sau phân tích mẫu dựa phổ UV-vis, phổ phát xạ PL phổ hồng ngoại IR, rút đƣợc kết luận nhƣ sau: Kết phân tích quang học cho thấy, C-QDs tổng hợp từ axit citric etylendiamin thủy nhiệt 200 0C hình thành tƣơng đối dễ cho hiệu suất phát quang lớn Có thể thay đổi màu sắc phát xạ hay hiệu suất lƣợng tử dựa vào thay đổi hoạt tính axit hoạt tính amin tiền chất tham gia phản ứng Sự pha tạp nitơ vào khung cacbon chịu ảnh hƣởng lớn từ hoạt tính amin: anilin có hoạt tính amin EDA nên khả hình thành chấm lƣợng tử khó khăn 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Quốc Khánh (2012) Chế tạo khảo sát tính chất quang vật liệu tổ hợp nano CdSe/PMMA, luận văn thạc sĩ vật liệu nano, Trƣờng đại học Quốc gia Hà Nội, Trƣờng ĐH Công nghệ [2] Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Phạm Văn Nhiêu, Lê Kim Long Cơ sở hóa học lƣợng tử, nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2007 [3] Chu Việt Hà, Trần Anh Đức, Đỗ Thị Duyên, Vũ Thị Kim Liên, Trần Hồng Nhung Ứng dụng đánh dấu sinh học chấm lƣợng tử bán dẫn, tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, 2012, 151-159 [4] Trƣơng Văn Tân (2008),Vật liệu tiên tiến,Nhà xuất trẻ PHẦN TIẾNG ANH [5] X Xu, R Ray, Y Gu, H J Ploehn, L Gearheart, K Raker and W A Scrivens, J Am Chem Soc., 2004, 126, 12736 [6] Y.-P Sun, B Zhou, Y Lin, W Wang, K S Fernando, P Pathak, M J Meziani, B A Harruff, X Wang and H Wang, J Am Chem Soc., 2006, 128, 7756 [7] “Quantum Dots Applications” Askari Mohammad Bagher Sensors & Transducers, Vol 198, Issue 3, March 2016, pp 37-43 [8] Dan, Q., Min, Z., Ligong, Z., Haifeng, Z., Zhigang, X., Xiabin, J., Raid, E H., Hongyou, F., Zaicheng(2014), S Formation mechanism and optimization of highly luminescent dots,Sci.Re,.4p 5294 40 N-doped grapheme quantum [9] Youfu Wang and Aiguo Hu *, Carbon quantum dots: synthesis, properties and applications, J Mater Chem C, 2014, 2, 6921-6939 [10] Hyunjoo Lee*a, Utilization of shape-controlled nanoparticles as catalysts with enhanced activity and selectivity, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon 305-701, South Korea [11] Yildiz and Selvin, Fluorescence Imaging with One Nanometer Accuracy: Application to Molecular Motors, Acc Chem Res 2005, 38, 574582 [12] Kim E Sapsford, Thomas Pons, Igor L Medintz, and Hedi Mattoussi, Biosensing with Luminescent Semiconductor Quantum Dots, Sensors 2006, 6, 925-953 [13] H Mattoussi et al, Luminescent Quantum Dot-Adaptor ProteinAntibody Conjugates for Use in Fluoroimmunoassays, Phys stat sol (B) 229, No 1, 407–414 (2002) 41 ... vậy, ảnh hƣởng cấu trúc axit amin đến hình thành tính chất quang C-QDs chƣa đƣợc làm sáng tỏ, khóa luận tơi xin đề cập đề tài Ảnh hưởng cấu trúc tiền chất đến hình thành chấm lượng tử cacbon ... LUẬN 26 3.1 Ảnh hƣởng điều kiện thủy nhiệt đến hình thành chấm lƣợng tử cacbon 26 3.2 Tính chất quang chấm lƣợng tử cacbon 27 3.3 Cấu trúc chấm lƣợng tử cacbon 33... trình hình thành, cấu trúc tính chất quang - điện tử chấm lƣợng tử cacbon (C-QDs) Hầu hết nhận thấy rằng, chấm lƣợng tử cacbon gồm nhiều hệ đa vòng thơm liên hợp liên kết với hidrocacbon no Cấu trúc