14046

بررسي خواص نوري گرافن كوانتوم دات در تهيه ي سنسور هاي فوتوالكتروشيميايي

1400

سركار خانم دكتر بهشته سهرابي

نقاط كوانتومي گرافن GQDs))، نوع جديدي از نانومواد صفر بعدي از شبكه گرافن با هسته كربني و هيبريداسيون sp2 تشكيل شده‌اند كه با لبه فراوان و سطح وسيع مشخص مي‌شوند. اين ساختار منحصر به فرد خواص الكتريكي عالي و قابليت¬هاي جذب فيزيكوشيميايي استثنايي را به نقاط كوانتومي گرافن¬ مي¬دهد. نقاط كوانتومي ساخته شده از گرافن هستند كه همانند كوانتوم دات ها داراي خواص نوري و الكتروني بالايي هستند و در موارد بسياري كاربرد دارند. سنتز گرافن كوانتوم دات ها به دو روش بالا به پايين(ليتوگرافي با پرتوالكتروني و...) و پايين به بالا(رسوب بخار شيميايي و ...) انجام مي¬شود. روش‌هاي پايين به بالا امكان توليد انبوه و ارزان نقاط كوانتومي را ايجاد كرده‌اند. مزيت استفاده از روش‌هاي بالا به پايين، در امكان كنترل بيشتر محل نقاط كوانتومي و جاسازي آن-ها درون مدارهاي الكترونيكي يا ابزارهاي آزمايش است. ويژگي¬هاي نوري گرافن كوانتوم دات¬ها از نظر تئوري به ويژگي هاي ذاتي مانند اندازه، لايه ، شكل يا پيكربندي لبه گرافن كوانتوم دات ها بستگي دارد، زيرا اين عوامل به شكاف باند ها مربوط مي شوند . علت اينكه در گرافن پديده ي نورتابي وجود ندارد؛ نبود همين شكاف باند است كه در گرافن كوانتوم دات به دليل محصور شدگي كوانتومي پديد مي¬آيد كه باعث نشر نور مي¬شود. شكاف باند به فاصله¬ي لايه ظرفيت و لايه¬ي هدايت الكترون گفته مي شود كه با توجه به فاصله¬ي اين دو لايه و به عبارتي با توجه به پهناي شكاف باند نور¬هاي متنوعي از گرافن كوانتوم حاصل مي شود . ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد مانند سطح ويژه بالا، مقاومت در برابر نور سفيد، سميت سلولي كم و زيست سازگاري عالي با قابليت نفوذ سلولي پيشرفته، گرافن كوانتوم دات ها را به يك پلتفرم همه‌كاره براي سنجش زيستي و پروب‌هاي اميدواركننده براي تصويربرداري زيستي تبديل مي‌كند. نشان داده شده است كه گرافن كوانتوم دات¬ها عملكرد عالي فوتولومينسانس را با گروه هاي عاملي خاص نشان مي دهند، كه فرصت اتصال با آناليت هاي هدف را از طريق انواع برهمكنش¬ها مانند برهمكنش الكترواستاتيك يا انتقال الكترون فراهم مي¬كند، كه منجر به روشن يا خاموش شدن فوتولومينسانس مي¬شود. در مقايسه با رنگ‌هاي آلي سنتي و پروب‌هاي نقطه‌هاي كوانتومي نيمه‌رسانا، گرافن كوانتوم دات‌ها حساسيت، گزينش‌پذيري، پايداري و امنيت بالايي را براي سيستم حسگر زيستي ارائه مي‌دهند و آن¬ها را به عنوان پروب‌هاي نوري عالي براي تشخيص آناليت‌هاي علاقه‌مند از جمله يون‌هاي معدني، مولكول‌هاي آلي و بيوماكرومولكول‌ها در نمونه‌هاي بيولوژيكي تبديل مي‌كنند.

9/18/2022 12:00:00 AM

84642

1403/08/16

Investigating the optical properties of quantum dot graphene in the preparation of photoelectrochemical sensors

گرافن، نقاط كوانتومي گرافن، سنسور،سنسور هاي فوتوالكتروشيميايي

Graphene, graphene quantum dots, sensor, photoelectrochemical sensors