31539

سنتز و پايدارسازي نقاط كوانتومي پروسكايتي پايه سزيم و بررسي نشر نوري فوتولومينسانس در محيط هاي فيزيولوژيك

ارشد

مهندسي مواد و متالورژي

1398

1401/7/30

دكتر هاجر قنبري - دكتر عبدالرضا سيمچي

/

مواد

پروسكايت¬ها با ساختار بلوريABX3 ، امروزه به عنوان موادي شناخته شده¬اند كه مي¬توانند خواص نوري و پايداري شيميايي بهتري به خصوص در مقياس نانو و محدوده¬ي كوانتوم با هزينه مناسب¬تر نسبت به مواد موجود از خود نشان دهند. در اين پژوهش، سنتز و پايدارسازي نقاط كوانتومي پروسكايتي CsPbBr3 از طريق فرايند الكتروريسي با استفاده از پليمر پلي¬كاپرولاكتون انجام گرفت كه منجر به سنتز الياف و همچنين سنتز درجاي نقاط كوانتومي پروسكايتي شد. با استفاده از دو رويكرد براي آماده¬سازي محلول پيش¬سازنده و فرايند الكتروريسي با شناسايي پيك¬ها و پيوندها به ترتيب به وسيله آناليز پراش پرتو ايكس و آناليز طيف¬سنج مادون قرمز تبديل فوريه، تركيب پروسكايتي CsPbBr3 شناسايي شد. سپس به مشخصه¬يابي و آناليز الياف حاوي نقاط كوانتومي پروسكايتي پرداخته شد. بدين منظور با استفاده از آناليز ميكروسكوپ الكتروني عبوري با قدرت تفكيك بالا، فاصله صفحات ساختار نقاط كوانتومي پروسكايتي محصور در الياف با مقدار 34/0 و 29/0 نانومتر محاسبه گرديد كه به ترتيب منطبق با فاصله صفحات (110) و (220) ساختار تركيب پروسكايتي CsPbBr3 شناسايي شده در آناليز پراش پرتو ايكس است. همچنين به كمك اين آناليز، اندازه نقاط كوانتومي محصور در الياف پليمري بين 5 تا 8 نانومتر مشاهده شد. در انتها، پس از مشاهده پايداري نشر نوري فوتولومينسانس اين تركيب به وسيله راكتور لامپ فرابنفش در محيط و همچنين مشاهده نشر نوري اين تركيب در محيط فيزيولوژيك، با كمك آزمون طيف سنجي مرئي- فرابنفش حالت جامد، كاف انرژي نقاط كوانتومي پروسكايتي CsPbBr3 به ميزانeV 4/2 برآورد شد.

1403/08/23

Synthesis and stabilization of cesium-based perovskite quantum dots and study of photoluminescence light emission in physiological environments

1/1/1900 12:00:00 AM

Perovskites with the ABX3 crystal structure have recently gained recognition as materials that can exhibit enhanced optical properties and improved chemical stability, particularly at the nanoscale and within the quantum range, and at a more affordable cost compared to existing materials. In this study, the synthesis and stabilization of CsPbBr3 perovskite quantum dots were achieved through an electrospinning process using polycaprolactone polymer, resulting in both fiber synthesis and in-situ synthesis of perovskite quantum dots. Using two approaches for precursor solution preparation and electrospinning process, the perovskite composition CsPbBr3 was identified via peak and bond recognition through X-ray diffraction analysis and Fourier-transform infrared spectroscopy analysis, respectively. Subsequently, characterization and analysis of the fibers containing perovskite quantum dots were conducted. For this purpose, using high-resolution transmission electron microscopy analysis, the interplanar spacing of the quantum dot structure embedded in the fibers was calculated as 0.34 and 0.29 nm, corresponding to the (110) and (220) interplanar distances of the CsPbBr3 perovskite structure identified in the X-ray diffraction analysis. Additionally, the size of the quantum dots embedded in the polymer fibers was observed to range between 5 to 8 nm. Finally, after observing the stability of photoluminescent optical emission of this composition using a UV lamp reactor in ambient conditions and also observing its optical emission in a physiological environment, the energy bandgap of CsPbBr3 perovskite quantum dots was estimated to be 2.4 eV through solid-state UV-visible spectroscopy analysis.

نقاط كوانتومي پروسكايتي , پايدارسازي پروسكايت هاي نانوبلوري , پروسكايت هاي نانوبلوري

perovskite quantum dots , stabilization of nanocrystal perovskites , nanocrystal perovskites

Hanieh Hajishafiee

Dr. Hajar Ghanbari - Dr. Abdolreza Simchi