C ềơ ks ỡ
Hnh 5.1 Cấu trỳc phõn tử của AET.
Hỡnh 5.2 là ảnh cỏc mẫu chấm lƣợng tử đƣợc amin h a b ng AET, phõn tỏn trong nƣớc, dƣới ỏnh sỏng ban ngày và dƣới ỏnh sỏng đốn tử ngoại.
(a) (b)
Hỡnh 5.2. Ảnh cỏc mẫu chấm lượng tử được amin húa với hàm lượng chấm lượng tử khỏc nhau bằng AET, phõn tỏn trong nước, dưới ỏnh sỏng ban ngày (a) và dưới ỏnh sỏng đốn tử ngoại (b).
5.1.1. Phổ hấp thụ của cỏc chấm lƣợng tử đƣợc amine húa
Cỏc chấm lƣợng tử cấu trỳc nhiều lớp CdSe ZnSe1ML ZnS4,4ML trong TOPO HDA đƣợc chuyển vào pha nƣớc b ng cỏch gắn cỏc nh m –NH2 lờn bề m t. Cỏc chấm lƣợng tử đƣợc biến đổi bề m t b ng AET phõn tỏn trong nƣớc sẽ mang điện tớch dƣơng trờn bề m t, do cỏc phõn tử AET c cỏc nh m -NH3+ quay ra ngoài. Hỡnh 5.3 chỉ ra phổ hấp thụ của cỏc chấm lƣợng tử đƣợc biến đổi bề m t b ng phƣơng phỏp trao đổi ligand với AET cỏc mẫu A3006 đến A3012, tƣơng ứng với cỏc n ng độ dự tớnh ban đầu là 0,06 mg ml, 0,09 mg ml, 0,12 mg ml . Cỏc nh m - NH2 khụng làm thay đổi đỏng kể tớnh chất hấp thụ của cỏc chấm lƣợng tử CdSe cấu trỳc nhiều lớp v .
Hỡnh 5.3 là phổ hấp thụ của cỏc chấm lƣợng tử đó đƣợc amine h a với cỏc hàm lƣợng chấm lƣợng tử khỏc nhau phõn tỏn trong nƣớc 0,06 mg ml; 0,09 mg ml; 0,12 mg ml , nhƣng với cựng một lƣợng chất là 100 l dung dịch AET 0,5 M trong methanol, và phổ hấp thụ của chất AET riờng khụng chứa chấm lƣợng tử. Từ phổ hấp thụ trờn, ta c thể thấy r ng chất AET khụng hấp thụ trong vựng bƣớc s ng này đƣờng màu đen . Phổ hấp thụ của cỏc mẫu chấm lƣợng tử đó amine h a hầu nhƣ
khụng thay đổi so với phổ hấp thụ của chấm lƣợng tử gốc, điều này cũng chứng t là kớch thƣớc của hạt chấm lƣợng tử khụng bị thay đổi khi amine h a và tan trong nƣớc. Chỳng tụi nhận thấy, với n ng độ chấm lƣợng tử 0,15mg ml trở lờn, cần phải dựng lƣợng nhiều hơn là 200 l dung dịch AET để đủ cho phản ứng trao đổi ligand.
400 450 500 550 600 650 700 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 C -ờ ng độ hấ p t hụ (đ .v .t .đ) B-ớc sóng (nm) AET QDs/toluene A3006 A3009 A3012 T = 300 K 586 CdSe/ZnSe1ML/ZnS4,4ML-amine
Hỡnh 5.3.Phổ hấp thụ của cỏc chấm lượng tửCdSe/ZnSe1ML/ZnS4,4ML đó được amin húa và phõn tỏn trong nước, so với phổ hấp thụ của chất AET.
Từ cỏc phổ hấp thụ trờn, chỳng tụi thấy r ng sau khi biến đổi bề m t chấm lƣợng tử b ng nh m -NH2 thỡ vị trớ cỏc đỉnh phổ hấp thụ của chỳng khụng thay đổi, so với cỏc chấm lƣợng tử gốc đƣợc phõn tỏn trong dung mụi toluene. Điều này chứng t r ng cỏc tớnh chất quang của cỏc chấm lƣợng tử – amin h a là khụng bị thay đổi và ta c thể dựng cỏc chấm lƣợng tử này để cho cỏc ứng dụng khỏc khi cần chấm lƣợng tử gắn với nh m amine.
5.1.2. Phổ huỳnh quang của cỏc chấm lƣợng tử đƣợc amine húa
Để thấy đƣợc sự thay đổi tớnh chất phỏt xạ của chấm lƣợng tử cấu trỳc nhiều lớp sau khi đƣợc chức n ng h a bề m t b ng nh m amine, chỳng tụi tiến hành đo phổ HQ của cỏc mẫu chấm lƣợng tử – amine này.
Hỡnh 5.4 là phổ phỏt xạ chuẩn h a của chấm lƣợng tử CdSe/ZnSe 1ML/ZnS 4,4ML, đƣợc thớ nghiệm với nhiều hàm lƣợng khỏc nhau, tan trong nƣớc, kt= 337
nm. Từ nghiờn cứu phổ HQ của cỏc mẫu chấm lƣợng tử đó amine h a, chỳng tụi thấy r ng sau khi biến đổi bề m t chấm lƣợng tử b ng nh m -NH2 thỡ vị trớ cỏc đỉnh phổ HQ của chỳng bị dịch đi về phớa s ng dài hơn một vài nm, hầu nhƣ khụng thay đổi dỏng phổ so với phổ HQ của chấm lƣợng tử gốc đƣợc phõn tỏn trong dung mụi toluene. 450 500 550 600 650 700 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 CdSe/ZnSe1ML/ZnS4,4ML-amine 609 607 C- ờng độ hu ỳnh q uan g chu ẩn hóa B-ớc sóng (nm) CdSe/ZnSe/ZnS4,4ML A3-006 A3-009 A3-012 A3-015 A3-020 KT= 337 nm, T = 300 K
Hỡnh 5.4.Phổ phỏt xạ chuẩn húa của chấm lượng tử CdSe/ZnSe1ML/ZnS4,4ML, với cỏc hàm lượng khỏc nhau, tan trong nước.
Việc nghiờn cứu phổ hấp thụ và phổ HQ của cỏc chấm lƣợng tử – amine cho chỳng tụi nhận xột là: khụng c sự thay đổi đỏng kể đối với dải phỏt xạ đ c trƣng của tỏi hợp bức xạ c p điện tử – lỗ trống của chấm lƣợng tử CdSe c cấu trỳc nhiều lớp v . Kết quả phổ cho thấy cỏc chấm lƣợng tử đƣợc amin h a c đỉnh phổ HQ hơi bị dịch một vài nm, so với đỉnh HQ của chấm lƣợng tử gốc phõn tỏn trong toluen.
Nhƣ vậy, chỳng tụi đó biến đổi bề m t cỏc chấm lƣợng tử với nh m chức amine. Cỏc chấm lƣợng tử đƣợc chức n ng h a này đó phõn tỏn tốt trong mụi trƣờng nƣớc. Việc chức n ng h a bề m t cỏc chấm lƣợng tử nhiều lớp v khụng làm thay đổi đỏng kể cỏc tớnh chất quang của chỳng.
5.2. iến đổi ề m t cỏc chấm lƣợng tử CdSe cấu trỳc l i/vỏ v i cỏc nhúm silanol (-Si-OH) nhúm silanol (-Si-OH)
Theo phƣơng phỏp silan h a của chỳng tụi, cỏc chấm lƣợng tử đƣợc h a vào trong một lƣợng dƣ MPS. Cấu trỳc phõn tử của chất MPS đƣợc trỡnh bày trong hỡnh 5.5. Cỏc chấm lƣợng tử khi silan h a sẽ c liờn kết cộng h a trị với cỏc oligonucleotide, và chỳng c thể thay thế cỏc chất màu hữu cơ trong một vài thớ nghiệm đỏnh dấu HQ [33].