Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля
Представлено короткий літературний огляд, який доводить, що нанорозмірні флуоресцентні вуглецеві матеріали мають широке застосування. Зокрема, вони перспективні в біомедицині (внаслідок біосумісності – наприклад для біовізуалізації); оптоелектроніці; як хімічні флуоресцентні сенсори вимірювання кон...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2022-08-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/636 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849731595897929728 |
|---|---|
| author | V. A. Diamant R. V. Lavrik D. L. Starokadomsky S. V. Gryn V. M. Ogenko |
| author_facet | V. A. Diamant R. V. Lavrik D. L. Starokadomsky S. V. Gryn V. M. Ogenko |
| author_sort | V. A. Diamant |
| collection | DOAJ |
| description |
Представлено короткий літературний огляд, який доводить, що нанорозмірні флуоресцентні вуглецеві матеріали мають широке застосування. Зокрема, вони перспективні в біомедицині (внаслідок біосумісності – наприклад для біовізуалізації); оптоелектроніці; як хімічні флуоресцентні сенсори вимірювання концентрації металів, рН, аніонів, органічних речовин і біомолекул; як маркери для зняття відбитків пальців. В даній роботі досліджуються вуглецеві матеріали, одержані окисненням активованого вугілля, які за своїми оптичними характеристиками є подібні до вуглецевих наноточок.
Метою даної роботи був синтез нановуглецевого матеріалу із доступної хімічної сировини. Як прототип, за основу синтезу використано методику отримання вуглецевого слабкокислого катіоніту. Нановуглецевий матеріал легко диспергується у воді, утворюючи стійкі колоїдні розчини, що демонструють люмінесценцію в синьо-зеленій області видимого спектра. За результатами термогравіметричного аналізу встановлено проходження термічної деструкції поверхневих функціональних груп. Про характер функціональних груп на поверхні вуглецевого наноматеріалу спиралися на отримані дані щодо інфрачервоних спектрів. Контроль чистоти зразків проводили рентгеноструктурним аналізом порошку. Для чистого зразка спостерігався лише спектр аморфного вуглецю, а для неочищеного – спостерігаються рефлекси домішок NaCl. В області позитивних іонів МАЛДІ отримані кластери, що можуть належати фулереноподібним структурам вуглецю. Ми вважаємо, що велика інтенсивність сигналу при m/z 44 свідчить про значну кількість карбоксильних груп. Для водних розчинів було виміряно спектри люмінeсценції, на яких спостерігали синьо-зелену флуоресценцію. Збудження випроміненням з довжиною хвилі було обрано за результатами попереднього вимірювання залежності інтенсивності емісії від довжини збуджуючого випромінення. На спектрі флуоресценції спостерігається широкий максимум при 450 нм, який дещо зміщується в довгохвильову область після центрифугування зразка та осадження крупних фракцій. Методом динамічного розсіювання світла встановлено, що в розчині присутні частинки із широким спектром розмірів, максимум розподілу припадає на відносно великі агрегати.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-7bfb2a8906a84294a004a4c40d190b56 |
| institution | DOAJ |
| issn | 2079-1704 2518-1238 |
| language | English |
| publishDate | 2022-08-01 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| spelling | doaj-art-7bfb2a8906a84294a004a4c40d190b562025-08-20T03:08:31ZengChuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of UkraineХімія, фізика та технологія поверхні2079-17042518-12382022-08-0113310.15407/hftp13.03.321Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілляV. A. Diamant0R. V. Lavrik1D. L. Starokadomsky2S. V. Gryn3V. M. Ogenko4Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського Національної академії наук УкраїниНаціональний університет біоресурсів і природокористування УкраїниІнститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України / Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка Національної академії наук УкраїниНавчально-науковий інститут високих технологій Київського національного університету імені Тараса ШевченкаІнститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського Національної академії наук України Представлено короткий літературний огляд, який доводить, що нанорозмірні флуоресцентні вуглецеві матеріали мають широке застосування. Зокрема, вони перспективні в біомедицині (внаслідок біосумісності – наприклад для біовізуалізації); оптоелектроніці; як хімічні флуоресцентні сенсори вимірювання концентрації металів, рН, аніонів, органічних речовин і біомолекул; як маркери для зняття відбитків пальців. В даній роботі досліджуються вуглецеві матеріали, одержані окисненням активованого вугілля, які за своїми оптичними характеристиками є подібні до вуглецевих наноточок. Метою даної роботи був синтез нановуглецевого матеріалу із доступної хімічної сировини. Як прототип, за основу синтезу використано методику отримання вуглецевого слабкокислого катіоніту. Нановуглецевий матеріал легко диспергується у воді, утворюючи стійкі колоїдні розчини, що демонструють люмінесценцію в синьо-зеленій області видимого спектра. За результатами термогравіметричного аналізу встановлено проходження термічної деструкції поверхневих функціональних груп. Про характер функціональних груп на поверхні вуглецевого наноматеріалу спиралися на отримані дані щодо інфрачервоних спектрів. Контроль чистоти зразків проводили рентгеноструктурним аналізом порошку. Для чистого зразка спостерігався лише спектр аморфного вуглецю, а для неочищеного – спостерігаються рефлекси домішок NaCl. В області позитивних іонів МАЛДІ отримані кластери, що можуть належати фулереноподібним структурам вуглецю. Ми вважаємо, що велика інтенсивність сигналу при m/z 44 свідчить про значну кількість карбоксильних груп. Для водних розчинів було виміряно спектри люмінeсценції, на яких спостерігали синьо-зелену флуоресценцію. Збудження випроміненням з довжиною хвилі було обрано за результатами попереднього вимірювання залежності інтенсивності емісії від довжини збуджуючого випромінення. На спектрі флуоресценції спостерігається широкий максимум при 450 нм, який дещо зміщується в довгохвильову область після центрифугування зразка та осадження крупних фракцій. Методом динамічного розсіювання світла встановлено, що в розчині присутні частинки із широким спектром розмірів, максимум розподілу припадає на відносно великі агрегати. https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/636флуоресцентні нановуглематеріалиІЧ-спектроскопіяМАЛДІрентгеноструктурний аналізфулереноподібнийлюмінесценція |
| spellingShingle | V. A. Diamant R. V. Lavrik D. L. Starokadomsky S. V. Gryn V. M. Ogenko Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля Хімія, фізика та технологія поверхні флуоресцентні нановуглематеріали ІЧ-спектроскопія МАЛДІ рентгеноструктурний аналіз фулереноподібний люмінесценція |
| title | Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| title_full | Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| title_fullStr | Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| title_full_unstemmed | Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| title_short | Синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| title_sort | синтез та дослідження вуглецевих наноточок та наночастинок із активованого вугілля |
| topic | флуоресцентні нановуглематеріали ІЧ-спектроскопія МАЛДІ рентгеноструктурний аналіз фулереноподібний люмінесценція |
| url | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/636 |
| work_keys_str_mv | AT vadiamant sinteztadoslídžennâvuglecevihnanotočoktananočastinokízaktivovanogovugíllâ AT rvlavrik sinteztadoslídžennâvuglecevihnanotočoktananočastinokízaktivovanogovugíllâ AT dlstarokadomsky sinteztadoslídžennâvuglecevihnanotočoktananočastinokízaktivovanogovugíllâ AT svgryn sinteztadoslídžennâvuglecevihnanotočoktananočastinokízaktivovanogovugíllâ AT vmogenko sinteztadoslídžennâvuglecevihnanotočoktananočastinokízaktivovanogovugíllâ |