Følsom og selektiv påvisning af carbon nanorør via fotoluminescens

Ved hjælp af fotoluminescerende sonder, forskere har udtænkt en følsom og selektiv måde at detektere kulstof nanorør på. Innovationer inden for energi og elektronik, sammen med traditionelle armeringskompositprodukter, vil kræve masseproduktion af carbon nanorør på over 15 tusinde tons i 2020 (eller 10 tusinde tons i 2018). Masseproduktion gør dette materiale til et potentielt miljøforurenende stof under fremstillingsprocessen, og gennem brug og bortskaffelse. Derudover der er nogle tegn på, at kulnanorør kan være giftige, hvilket gør det vigtigt at udvikle et følsomt middel til at opdage dem i miljøet.

Nu, Alex Rozhin-teamet fra Aston University i Storbritannien og samarbejdspartnere har udviklet en effektiv metode til at detektere kulstofnanorør, der involverer forstærkning af deres fotoluminescerende signal gennem dannelsen af ​​organiske komplekser med skræddersyede polymethinfarvestoffer. De opdagede, at den fotoluminescerende excitation af dette farvestof overføres til nanorørene, kraftigt forstærker lysudsendelsen med op til seks gange. Desuden, denne amplifikation er følsom over for både nanorørs chiralitet og det overfladeaktive stof, som nanorørene er spredt i.

Polymethinfarvestoffer er ret alsidige, demonstrerer polymethinkædeforlængelse og modtagelighed for forskellige anioner/kationer for at neutralisere de ladede farvestoffer. Industrien kan udnytte den nemme skræddersyede molekylære strukturer af polymethinfarvestoffer, som giver fremragende muligheder for optimering af de kemiske og fysiske egenskaber af komplekser af nanorør og organiske farvestoffer med justerbare optiske egenskaber. Sådanne farvestoffer tilbyder et stort potentiale for kemisk sensing og andre fotoniske anvendelser.