Разработка методики получения наночастиц Zno методом лазерной абляции в различных растворителях

Abstract

Метод лазерной абляции твердых мишеней в жидкости является перспективным методом для получения растворов наночастиц и квантовых точек без дополнительных примесей, в отличие от методов химического синтеза. Методом лазерной абляции металлического цинка в жидкости получены растворы наночастиц ZnO в воде, этаноле и толуоле. Исследованы люминесцентные свойства полученных растворов наночастиц оксида цинка. Возбуждение люминесценции частиц происходит в ультрафиолетовой области спектра с максимумом на длине волны 250 нм в растворе этилового спирта, 290 нм в воде и 310 нм в толуоле. Раствор частиц в воде имеет яркую синюю люминесценцию с максимумом на длине волны 410 нм, растворы в этаноле и толуоле показывают интенсивную люминесценцию в ультрафиолетовой области с максимумами на длинах волн 310 и 360 нм соответственно. Кроме того, обнаружена менее интенсивная люминесценция наночастиц ZnO, растворенных в этаноле, в видимой области спектра с максимумом на длине волны 610 нм. Зарегистрированная люминесценция связана с переходами между донорными и акцепторными энергетическими уровнями, связанными с дефектами кристаллической структуры наночастиц. Различия в люминесцентных свойствах говорят о различном строении кристаллической решетки полученных частиц. Методом фотонной корреляционной спектроскопии определен размер полученных наночастиц. Радиус наночастиц изменяется от 50 до 100 нм в зависимости от режима абляции. Наночастицы ZnO, полученные методом лазерной абляции в жидкости, являются биосовместимыми, обладают яркой люминесценцией и могут быть использованы как люминесцентные маркеры при исследовании различных биологических объектов.