Dễ dàng nhận thấy phổ hấp thụ của tổ hợp chất nhận trùng chập với phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds CdTe, thỏa mãn điều kiện có thể xảy ra hiệu ứng FRET.
78
Để khẳng định hiệu ứng FRET có xảy ra khi sử dụng sensor được chế tạo từ Qds CdTe nhằm xác định CLB với chìa khóa là phản ứng diazo và cầu nối là phân tử NED, tôi đã tiến hành so sánh phổ phát xạ của sensor khi không có và không có tổ hợp chất nhận hình 3.23.
Hình 3.23. Phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds CdTe khi có và không có tổ
hợp chất nhận với nồng dộ CLB 10-5M
Có thể dễ dàng nhận thấy cường độ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds
CdTe giảm mạnh khi có tổ hợp chất nhận với hàm lượng CLB 10-5 M. điều này cho
thấy hiệu ứng FRET đã xảy ra.
Như vậy có thể sử dụng Qds CdTe chế tạo sensor huỳnh quang và ứng dụng hiệu ứng FRET để xác định CLB bằng phương pháp quang học.
3.3.2 Nghiên cứu hiệu ứng FRET của sensor được chế tạo từ Qds CdS
So sánh sự trùng chập giữa phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds CdS với phổ hấp thụ của tổ hợp chất nhận như hình 3.24.
79
Hình 3.24. Sự trùng chập giữa phổ hấp thụ UV-vis của chất nhận và phổ phát xạ của chất cho Qds CdS
Chúng ta có thể nhận thấy có sự trùng chập giữa phổ hấp thụ của chất nhận và phổ phát xạ của chất cho. So với kết quả nghiên cứu trước đây sử dụng Qds CdTe có bước sóng phát xạ 530 nm thì khi sử dụng chấm lượng tử CdS có bước sóng phát xạ 490 nm, diện tích trùng chập tăng lên. Sự chùng chập giữa phổ hấp thụ của chất nhận và phổ phát xạ của chất cho càng lớn thì hiệu ứng FRET xảy ra càng mạnh.
Thời gian sống của phát xạ huỳnh quang của Qds CdS và dung dịch sensor ở
các tỷ lệ CLB khác nhau được xác định như trong hình3.25.
Hình 3.25. Phổ thời gian sống huỳnh quang của chấm lượng tử CdS (1) và sensor
với CLB ở các nồng độ 10-8 g/mL (2); 10-6 g/mL (3) Thời gian (ns) Số ph oton 0 50 100 150 200 250 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 (1) (2) (3)
80
Kết quả thu được cho thấy thời gian sống của phát xạ huỳnh quang của Qds
CdS là 118 ns. Tuy nhiên, ở nồng độ CLB 10-8 g/mL thời gian sống của sensor này
giảm mạnh xuống còn 3,6 ns và ở nồng độ CLB 10-6 g/mL xuống 0,8 ns. Sự dập tắt
phát xạ huỳnh quang của Qds CdS cho thấy đã xảy ra hiệu ứng FRET trong sensor và hiệu ứng FRET càng xảy ra mạnh ở nồng độ CLB cao.
Để khẳng định hiệu ứng FRET có xảy ra khi sử dụng sensor được chế tạo từ Qds CdS nhằm xác định CLB với chìa khóa là phản ứng diazo và cầu nối là phân tử NED, tôi đã tiến hành so sánh phổ phát xạ của sensor khi không có tổ hợp chất nhận và khi có tổ hợp chất nhận như trên hình 3.26.
Hình 3.26. Phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds CdS khi có và không có tổ
hợp chất nhận với nồng độ CLB 10-5 M
Có thể dễ dàng nhận thấy cường độ phát xạ của sensor được chế tạo từ Qds
CdS giảm mạnh khi có tổ hợp chất nhận với hàm lượng CLB 10-5 M, điều này cho
thấy hiệu ứng FRET đã xảy ra.
Như vậy có thể sử dụng Qds CdS chế tạo sensor huỳnh quang và ứng dụng hiệu ứng FRET để xác định CLB bằng phương pháp quang học.
3.3.3 Nghiên cứu hiệu ứng FRET của sensor được chế tạo từ GQds
So sánh sự trùng chập giữa phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ GQds với phổ hấp thụ của tổ hợp chất nhận như hình 3.27.
Từ kết quả so sánh phổ phát xạ của sensor huỳnh quang được chế tạo từ GQds với tổ hợp chất nhận có diện tích trùng chập khá lớn, do GQds cho đỉnh phát xạ mạnh ở 445 nm trong khi đó đỉnh hấp thụ của chất nhận là 464 nm. Như vậy, thỏa mãn điều kiện có thể xảy ra hiệu ứng FRET.
81
Hình 3.27. Sự chồng chập giữa phổ hấp thụ của chất nhận (1) và phổ phát xạ của chất cho GQds (2)
Để khẳng định hiệu ứng FRET có xảy ra khi sử dụng sensor huỳnh quang chế tạo từ GQds xác định CLB, tôi tiến hành so sánh cường độ phổ phát xạ của sensor khi có và không có tổ hợp chất nhận như hình 3.28.
Hình 3.28. Phổ phát xạ của sensor được chế tạo từ GQds khi có và không có tổ hợp
82
Có thể dễ dàng nhận thấy cường độ phát xạ của sensor huỳnh quang được
chế tạo từ GQds giảm mạnh khi có mặt tổ hợp chất nhận với nồng độ CLB 10-5 M,
điều này chứng tỏ hiệu ứng FRET đã xảy ra.
Như vậy có thể sử dụng GQds chế tạo sensor huỳnh quang và ứng dụng hiệu ứng FRET để xác định CLB bằng phương pháp quang học.
3.4 Nghiên cứu khả năng xác định CLB của sensor huỳnh quang đƣợc chế tạo từ Qds CdTe, CdS, GQds sử dụng hiệu ứng FRET
Để đánh giá khả năng xác định CLB của sensor huỳnh quang được chế tạo từ các Qds khác nhau, tôi tiến hành chuẩn bị các nồng độ CLB chuẩn với các nồng độ như bảng 3.2.
Bảng 3.2. Nồng độ CLB trong các mẫu sensor phát xạ huỳnh quang
Mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CLB (g/mL) 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4
Sau khi tiến hành các bước tạo liên kết chìa khóa tiến hành đo độ giảm cường độ quang của từng mẫu với từng sensor khác nhau, cường độ phát xạ của sensor được xác định với hệ đơn vị CPS, đây là hệ đơn vị được dùng trong định lượng, hệ đơn vị a.u chủ yếu được dùng đối với phép đo định tính, nó phù hợp với việc mô tả hình dạng phổ. Tiến hành xác định khoảng nồng độ mà tại đó độ giảm cường độ phát quang của sensor phụ thuộc tuyến tính với sự thay đổi nồng độ CLB. Từ đó có những đánh giá về khả năng xác định CLB của sensor chế tạo.
3.4.1 Nghiên cứu khả năng xác định CLB của sensor huỳnh quang được chế tạo từ Qds CdTe có sử dụng hiệu ứng FRET. chế tạo từ Qds CdTe có sử dụng hiệu ứng FRET.
Tiến hành đo cường độ quang của các mẫu đã được chuẩn bị như bảng 3.1, kết quả thể hiện rõ độ giảm cường độ quang của mẫu với các nồng độ khác nhau như hình 3.29.
Sự thay đổi cường độ huỳnh quang của sensor tương ứng với nồng độ của CLB được thể hiện rất rõ nét. Cường độ huỳnh quang của nano sensor giảm dần
tương ứng với sự tăng dần của nồng độ CLB. Ở nồng độ của CLB là 10-13
g/mL, thì không có sự thay đổi đáng kể so với Qds ban đầu và cường độ bị dập tắt hoàn toàn
ở nồng độ 10-4 g/mL. Xây dựng đồ thị thể hiện sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ
83