Halvleder -nanopartikler viser høj luminescens i en polymermatrix

Halvleder-nanokrystaller kendt som quantum dots (QDs) bruges i stigende grad som fotoluminescerende materialer i bio-billeddannelse, fotonik, og optoelektroniske applikationer. Imidlertid, disse QD'er skal have stabile fotoluminescensegenskaber, der skal bruges i disse applikationer. Fotoluminescensstabilitet af QD'er opnås ved kemisk modificering af QD'ernes overflade.

Imidlertid, kemisk modifikation af overfladen kræver typisk store mængder organiske opløsningsmidler, der er skadelige for miljøet. For at løse dette problem, mange forskere har forsøgt at syntetisere polymer-nanopartikelkompositter ved hjælp af superkritisk væske (SCF) -baseret teknologi. Superkritisk CO2 er fremstået som det mest omfattende undersøgte SCF -medium, fordi den er let tilgængelig, billig, ikke-brændbar, og miljømæssigt godartet.

Toyohashi Tech -forskere i samarbejde med forskere ved National Institute of Technology, Kurume College har undersøgt dannelsen af ​​nanostruktureret materiale ved hjælp af superkritisk CO2. De har demonstreret dannelsen af ​​sammensatte nanopartikler af selvlysende ZnO QD'er og polymer ved dispersionspolymerisation i superkritisk CO2. Som et resultat af den superkritiske-CO2-assisterede overflademodifikation af QD'er, QD'erne var godt dispergeret i polymermatrixen og viste høj luminescens.

"Desværre, fotoluminescensegenskaberne for uberørte luminescerende QD'er blev standset i superkritisk CO2. QD'ernes overfladestruktur blev ødelagt af superkritisk CO2. ", forklarer lektor Kiyoshi Matsuyama ved National Institute of Technology, Kurume College, "Vi fandt ud af, at slukning af ZnO QD'er kunne forhindres ved belægning med silica for at opnå PMMA-ZnO-komposit-QD'er med høj luminescens ved hjælp af en superkritisk-CO2-assisteret overflademodifikation med polymer."

Vores forskning viser, at den superkritisk-væske-assisterede proces giver en miljømæssigt godartet vej til fremstilling af stabiliserede selvlysende materialer.