ВПЛИВ ІОНІВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА ФОТОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЮ НАНОКРИСТАЛІВ AgInS2/ZnS

I. Podgurska, A. Rachkov

Анотація


Метою даної роботи є дослідити вплив іонів таких важких металів, як Cu2+, Pb2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Ag+ , а також іонів, які є звичайними компонентами природної та питної води (Na+ , K+ , Ca2+, Mg2+) на фотолюмінесценцію нанокристалів AgInS2 з оболонкою ZnS (НК AgInS2 /ZnS), щоб з’ясувати можливість використання цих нанокристалів для визначення концентрацій зазначених іонів.

Вимірювання фотолюмінесценції НК AgInS2 /ZnS були виконані з використанням сканувального спектрофлуориметра «Synergy HT Multi-Mode Microplate Reader». Спектри фотолюмінесценції були отримані за допомогою спектрофлуориметра «Cary Eclipse”.

Отримані експериментальні дані підтверджують припущення про взаємозв’язок між рівнем гасіння фотолюмінесценції НК AgInS2 /ZnS під впливом іонів важких металів та величиною константи розчинності їх сульфідів. Порядок досліджуваних іонів за ступенем впливу на фотолюмінесценцію НК, як правило, збігається з порядком зменшення розчинності їх сульфідів, за винятком іонів Cd2+ і Ag+ , які, коли заміщують іони цинку в оболонці нанокристалів, можуть сприяти утворенню певної кількості нових центрів емісії. Концентрація іонів Cu2+, що викликає статистично значуще гасіння фотолюмінесценції НК AgInS2 /ZnS, виявилась нижчою за їх гранично допустиму концентрацію в природних водах. Це відкриває перспективи НК AgInS2 /ZnS для розробки методів екологічного моніторингу іонів міді. Такі методи мають ряд переваг в порівнянні з традиційними методами, серед них - висока чутливість до наномолярних концентрацій іонів міді, висока швидкість аналізу та безпека як для персоналу, так і для довкілля.


Ключові слова


нанокристали; фотолюмінесценція; гасіння; іони важких металів

Посилання


O. Syshchyk, V. A. Skryshevsky, O. O. Soldatkin, A. P. Soldatkin. Enzyme biosensor systems based on porous silicon photoluminescence for detection of glucose, urea and heavy metals // Biosens. Bioelectron., 66, pp. 89-94 (2015).

M. Vázquez-González, C. Carrillo-Carrion. Analytical strategies based on quantum dots for heavy metal ions detection // J. Biomed. Opt., 19(10), 101503 (2014).

H. Mattoussi, G. Palui, H. Bin Na. Luminescent quantum dots as platforms for probing in vitro and in vivo biological processes // Adv. Drug Deliv. Rev., 64(2), pp. 138-166 (2012).

J. M. Costa-Fernandez, R. Pereiro, A. SanzMedel. The use of luminescent quantum dots for optical sensing // Trends Anal. Chem., 25(3), pp. 207-218 (2006).

F. A. Esteve-Turrillas, A. Abad-Fuentes. Applications of quantum dots as probes in immunosensing of small-sized analytes // Biosens. Bioelectron., 41(1), pp. 12-29 (2013).

S. Andreescu, J. Njagi, C. Ispas, M. T. Ravalli. JEM Spotlight: Applications of advanced nanomaterials for environmental monitoring // J. Environ. Monit., 11(1), pp. 27-40 (2009).

L. Borkovska, А. Romanyuk, V. Strelchuk, Yu. Polishchuk, V. Kladko, A. Raevskaya, O. Stroyuk, T. Kryshtab. Optical characterization of the AgInS2 nanocrystals synthesized in aqueous media under stoichiometric conditions // Mat. Sci. Semicond. Proces., 37, pp. 135-142 (2015).

J. G. Speight. Lange’s Handbook of Chemistry, Sixteenth Edition. McGraw-Hill Education LLC (2005) .

J. Chen, A. Zheng, Y. Gao, C. He, G. Wu, Y. Chen, X. Kai, C. Zhu. Functionalized cds quantum dots-based luminescence probe for detection of heavy and transition metal ions in aqueous solution // Spectrochim. Acta A: Molec. Biomolec. Spectrosc., 69(3), pp. 1044-1052 (2008).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2017.1.96438

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)