Обзор литературы, Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров
В литературе для получения соединений, обладающих контролируемой люминесценцией на основе модифицированных органическими соединениями квантовых точек в качестве лиганда обычно используются различные производные способных к обратимой фотоизомеризации веществ (фотопереключателей), таких как азобензолы [ K. M. Yeo, C. J. Gao, K. H. Ahn and I. S. Lee // Chem. Commun., 2008, 4622.], спиропираны [ R. Klajn, L. Fang, A. Coskun, M. A. Olson, P. J. Wesson, J. F. Stoddart and B. A. Grzybowski // J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 4233.], дитиенилэтены, стирилхинолины и фотоактивные белки [ Erno Z., Yildiz I., Gorodetsky B., Raymob F., Branda N. // Photochem. Photobiol. Sci., 2011, 9, 249-253., Spangenberg A., Perez J., Patra A., Piard A., Brosseau A.,
Metivier R., Nakatani K. // Photochem. Photobiol. Sci., 2010, 9, 188-193.]. Структурные изменения данных веществ при облучении светом ультрафиолетового и видимого диапазона приведены в таблице 1. Наиболее распространенными лигандами являются спиропираны, имеющие серьезный недостаток - протекание темновых реакций, в частности превращение одного изомера в другой даже в отсутствии света.
Таблица 1. Структурные изменения различных фотопереключателей.
Азобензолы |
Спиропираны |
Дитиенилэтены |
Стирилхинолины |
Для обеспечения возможности присоединения органического фотопереключателя к квантовой точке в лиганд вводится дополнительная функциональная группа - тиольная [ K. H. Shin and E. J. Shin, Bull. // Korean Chem. Soc., 2008, 29, 1259., Kaura N., Singha N., McCaughana B., Callanb J. //Sensors and Actuators B, 2010, 144, 88-91.] или пиридильная [ E. Jares-Erijman, L. Giordano, C. Spagnuolo, K. Lidke and T. M. Jovin // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 2005, 430, 257.], либо присоединяется определенный белок (например, стрептавидин [10]), которые обеспечивают закрепление лиганда на поверхности КТ.
При синтезе гибридного соединения смесь растворов предполагаемого фотохромного лиганда и квантовой точки перемешивается в течение нескольких часов, при комнатной температуре или нагреве до кипения в инертной атмосфере. Кроме того, для стабилизации полученных частиц возможно добавление инертного лиганда к реакционной смеси [7]. Далее к смеси добавляется избыток полярного растворителя, в котором нерастворима квантовая точка, благодаря чему полученное гибридное соединение выпадает в осадок, который отделяется от маточного раствора центрифугированием и последующей декантацией. В растворе остается избыток непрореагировавшего лиганда. При необходимости очистки полученного гибридного соединения процедуру повторяют несколько раз [6].
Схематичное строение гибридного соединения QD-L и механизм управления люминесценцией приведены на рис. 2.
Рис. 2 Схематичное строение гибридного соединения QD-L и механизма управления люминесценцией.
Предполагаемыми механизмами тушения люминесценции квантовой точки являются резонансный перенос энергии (RET), либо фотоиндуцированный перенос электрона. Для обеспечения тушения люминесценции путем резонансного переноса энергии люминофор и лиганд должны находиться на расстоянии 1-10 нм, в случае дальнейшего пространственного разделения люминофора и тушителя значительно снижаются скорости резонансного переноса энергии и переноса электрона, из-за чего использование "больших" связок между квантовой точкой и лигандом (например белков) нежелательно. При этом, чем больше перекрывание спектра поглощения лиганда со спектром люминесценции квантовой точки, тем выше оказывается эффективность тушения путем переноса энергии [7, D. V. Kozlov and F. N. Castellano // J. Phys. Chem., 2004, 108, 10619-10622., I. L. Medintz, S. A. Trammell, H. Mattoussi and J. M. Mauro, //
J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 30-31.].
Похожие статьи
-
Гибридные системы на основе квантовых точек (КТ) и органических лигандов могут быть использованы в качестве хемо-, био - и фотосенсоров, а также...
-
Изменение люминесценции гибридных систем, состоящих из квантовой точки и фотохромного лиганда, возможно не только за счет химического воздействия, но и...
-
Полупроводниковые квантовые точки могут передавать энергию одному или нескольким подходящим акцепторам [ Clapp A., Medintz I. and Mattoussi H. //...
-
Спектральные свойства нейтральной формы гибридного соединения QD-L На рис. 28 представлены спектры поглощения растворов исходных квантовых точек CdS...
-
Введение - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
Гибридный фотохромный хемосенсор лиганд Материалы, обладающие контролируемой люминесценцией, востребованы в настоящее время в различных областях науки и...
-
Фотолиз гибридного соединения QD-L в кислой среде - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией протонированной формы гибридного соединения при помощи облучения светом с различными...
-
Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией гибридного соединения за счет изменения изомерного состояния органического лиганда,...
-
На рис. 20 представлены спектры поглощения растворов КТ и лиганда в хлороформе в присутствии HCl. Оптическая плотность КТ максимальна на длине волны 363...
-
Спектральные и фотохимические характеристики исходных веществ Спектральные свойства 2-(4-[9-меркаптононокси] стирил) хинолина и квантовой точки CdS На...
-
Выводы - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
1. Отработана методика синтеза гибридного соединения QD-L на основе квантовой точки CdS (QD) и фотоактивного лиганда -...
-
Спектральные свойства протонированной формы гибридного соединения QD-L На рис. 34 представлены спектры поглощения квантовой точки CdS (QD), лиганда (LH)...
-
Поскольку фотостационарные состояния, полученные при облучении светом с разной длиной волны, имеют разное содержание Транс -изомера фотоактивного...
-
Для получения модифицированной квантовой точки (гибридного соединения) были использованы квантовые точки CdS (КТ, QD) с диаметром 2,5 нм и...
-
Методы расчета квантовых выходов - Свойства нейтральной формы гибридного соединения
В изучении фотоизомеризации часто случается так, что продукт реакции нельзя выделить в чистом состоянии, так как невозможно разделить реакционную смесь...
-
Использованная аппаратура и методика экспериментов В качестве растворителей при проведении фотолиза в работе использовались хлороформ (х. ч.) и...
-
Для исследования гибридной системы в случае нахождения лиганда в протонированной форме, исходный раствор гибридного соединения разбавляли до необходимой...
-
Для проверки фотоактивности нейтральной и протонированной форм лиганда был проведен его фотолиз в свободном состоянии (без квантовой точки) в хлороформе....
-
Оксид кадмия CdO можно получить сжиганием металла на воздухе или в кислороде, обжигом его сульфида или термическим разложением некоторых соединений. Это...
-
С кислородом большинство металлов образует оксиды - амфотерные и основные: 4Li + O2 = 2Li2O, 4Al + 3O2 = 2Al2O3. Щелочные металлы, за исключением лития,...
-
Оборудования, используемые для определения ртути Класс опасности - 1, ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) -- 0,0003 мг/мі ПДК в жилых помещениях...
-
Способы получения и химические свойства оксидов - Основы химии
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, со степенью окисления -2. Окисление кислородом простых...
-
Химическая связь - это взаимное сцепление атомов в молекуле и кристаллической решетке в результате действия между атомами электрических сил притяжения....
-
Комплексные соединения, их номенклатура, типы, строение, свойства - Основы химии
Соединения, в состав которых входят сложные ионы, существующие как в кристалле, так и в растворе, называются комплексными, или координационными. Согласно...
-
Обзор литературы - Синтез пара-нитродифенила. Теоретические основы нитрования
Нитрование - введение нитрогруппы - NO2 в молекулы органических соединений. Может проходить по электрофильному, нуклеофильному и радикальному механизмам;...
-
Сложение, вычитание, умножение комплексных чисел в алгебраической форме производят по правилам соответствующих действий над многочленами. Четность и...
-
Технология получения стекла Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов. Цикл технологии стекломассы включает операции: А)...
-
Получение., Применение. - Свойства фтора как химического элемента
Источником для производства фтора служит фтористый водород, получающийся в основном либо при действии серной кислоты H2SO4 на флюорит CaF2, либо при...
-
Мы обнаружили интересный факт в опытах с соляной кислотой (опыты 6,7, таблица 4). Оказалось, что в солянокислой восстановительной среде йод, выделившийся...
-
Реагирует с неметаллами: 4Al + 3O2 > 2Al2O3 ; 2Al + 3Br2 > 2AlBr3 c оксидами металлов:2Al + Fe2O3 > Al2O3 + 2Fe (алюмотермия)c водой (если...
-
Химические свойства, Физиологическое воздействие - Золото
Золото -- самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов, при нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством...
-
Физико-химические свойства кремния - Физические и химические свойства кремния
Кремний - это мелкий бурый порошок или серые, твердые, но довольно хрупкие кристаллы (пл. 2,4). В кристаллическом состоянии кремний хорошо проводит...
-
Химические свойства кремнийорганических полимеров - Кремнийорганические полимеры
Силоксаны содержат два или более атомов кремния, связанных посредством одного или нескольких атомов кислорода: Два атома кремния, связанные таким...
-
Воздействие ртути на животных и человека - Ртуть: свойства и токсичность
Ртуть встречается в окружающей среде в различных химических формах и соединениях, характеризующихся различным уровнем токсичности. Наиболее опасными...
-
Химические свойства меди - Медь
В виде простого вещества медь обладает характерной красноватой окраской. Медь металл мягкий и пластичный. По электро - и теплопроводности медь уступает...
-
МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ, ИОННОГО ОБМЕНА, МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ - Химические свойства и строение воды
Современные технологии позволяют изготавливать объемные или плоские фильтрующие материалы с однородными каналами практически любого размера. Мембранный...
-
Для неметаллов характерно существование газообразных соединений с водородом. У азота таким соединением является аммиак NH3, который состоит из атома...
-
"Квантовая химия" Квантовая химия - область теоретической химии, в которой вопросы строения и реакционной способности химических соединений, химические...
-
Заключение, Литература - Понятие об алкалоидах
Среди алкалоидов мы находим и сильнейшие яды (стрихнин, бруцин, никотин), и полезные лекарства (пилокарпин - средство для лечения глаукомы, астропин -...
-
Окисление органического вещества, Получение хлорной воды, Окисление фосфора - Свойства галогенов
При направлении струи хлора из газоотводной трубки на бумагу, смоченную скипидаром мы наблюдаем С10H16 + 8Cl2 > 10C + 16HCl Вывод: Окисление...
-
Способы получения и химические свойства кислот - Основы химии
Бескислородные кислоты получают: 1. Взаимодействием неметалла с водородом. Например H2 + Cl = 2HCl 2. Действием на соль более сильной или менее летучей...
Обзор литературы, Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров - Свойства нейтральной формы гибридного соединения