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

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

Повний текст:

PDF (English)

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).




Copyright (c) 2017 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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