A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
פרוטוקול מוצג לסינתזה של ננו-חומרים זוהרים מתמידים (PLNPs) ויישומם הפוטנציאלי בתצוגות לצריבה חוזרת ובעיבוד אמנותי תוך ניצול אפקט הזוהר שלאחר מכן תחת קרינת אור אולטרה סגול (365 ננומטר).
לננו-חלקיקים זוהרים מתמידים (PLNPs) יש את היכולות לשמור על אריכות ימים ארוכה ופליטה חזקה גם לאחר הפסקת העירור. PLNPs נמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים, כולל תצוגות מידע, הצפנת נתונים, הדמיה ביולוגית וקישוט אמנותי עם בהירות מתמשכת וחיה, המספקים אפשרויות אינסופיות למגוון טכנולוגיות חדשניות ופרויקטים אמנותיים. פרוטוקול זה מתמקד בהליך ניסיוני לסינתזה הידרותרמית של PLNPs. הסינתזה המוצלחת של ננו-חומרים זוהרים מתמשכים עם Mn2+ או Cr3+ המשמשים כמרכז זוהר ב-Zn2GeO4: Mn (ZGO: Mn) או ZnGa2O4: Cr מדגישה את האוניברסליות של שיטה סינתטית זו. מצד שני, התכונות האופטיות של ZGO: Mn ניתן לשנות על ידי התאמת ה- pH של פתרונות מבשר, המדגים את הכוונון של הפרוטוקול. כאשר הם נטענים באולטרה סגול (UV) באורך גל של 365 ננומטר למשך 3 דקות ולאחר מכן נעצרים, PLNPs מפגינים את היכולת יוצאת הדופן ליצור זוהר לאחר מכן ביעילות ובעקביות, מה שהופך אותם לאידיאליים ליצירת תצוגות דו-ממדיות הניתנות לצריבה חוזרת ויצירות אמנות תלת-ממדיות שקופות וזוהרות. פרוטוקול זה המתואר במאמר זה מספק שיטה ישימה לסינתזה של ננו-חלקיקים זוהרים מתמשכים ליישומי הארה והדמיה נוספים, ופותח אפשרויות חדשות לתחומי המדע והאמנות.
הארה מתמשכת (PL) היא תהליך אופטי ייחודי שיכול לאגור אנרגיה מאור אולטרה סגול, אור נראה, קרני רנטגן או מקורות עירור אחרים ולאחר מכן לשחרר אותה בצורה של פליטת פוטונים למשך שניות, דקות, שעות או אפילו במשך ימים1. גילוי תופעת הזוהר המתמשך מקורו בשושלת סונג בסין העתיקה לפני 1000 שנה, כאשר צייר גילה במקרה ציור שזהר בחושך. מאוחר יותר נמצא כי חלק מחומרי הגלם והמינרלים הטבעיים יכולים לספוג את אור השמש ואז לזהור בחושך ואף להפוך אותם לפנינים זוהרות מרתקות2. עם זאת, התיעוד ההולם הראשון של זרחן מתמשך היה צריך להיות קשור לגילוי של פליטת PL מאבן בולוניה בתחילת המאה ה-17, אשר נתן זוהר צהוב עד כתום בחושך 1,2,3,4
1. סינתזה של Zn2GeO4: Mn PLNPs
דיאגרמת הסינתזה של Zn2GeO4: Mn (ZGO: Mn) PLNPs מוצגת באיור 1. הפולימר האמפיפילי פוליאתילן גליקול (PEG) נוסף כדי לשנות את הננו-מוטות נטולי הליגנד Zn2GeO4: Mn (ZGO: Mn) כדי להתמוסס טוב יותר בתווך MMA. ראשית, נאספות תמונות של מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM), מיקרוסקופ אלקטרונים ?.......
מאמר זה מציג שיטת סינתזה עבור ננו-חומרים זוהרים מתמידים ופילמור עבור יישומי עיבוד צבע. החומרים הראו תכונות אופטיות יציבות ביותר וזוהר אחורי נראה לעין לאחר הפסקת עירור האור האולטרה סגול. ננו-חומר זוהר מתמשך (Zn2GeO4: Mn) הוכן בשיטה הידרותרמית עם pH שונה (איור 1A). תמונת T.......
המחברים מודים למימון הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82001945), תוכנית שנגחאי פוג'יאנג (20PJ1410700), והמענק ההתחלתי של אוניברסיטת שנחאי-טק. המחברים מודים למרכז למיקרוסקופ אלקטרונים ברזולוציה גבוהה (ChEM), בית הספר למדע וטכנולוגיה פיזיקליים, אוניברסיטת שנחאי-טק (No. EM02161943) לתמיכה באפיון החומר. המחברים מודים למרכז המכשור האנליטי (#SPST-AIC10112914), בית הספר למדע וטכנולוגיה פיזיקליים, אוניברסיטת שנחאי-טק על התמיכה בבדיקות ספקטרליות ותמיכה במבחן XRD. המחברים מודים גם לפרופ' ג'יאנפנג לי על העזרה באפיון החומר.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
azobisisobutyronitrile (99%) | Macklin | A800354 | Further purification required |
methyl methacrylate(99%) | Sigma-Aldrich | M55909 | Further purification required |
deionized water | Merck | ZEQ7016T0C | Milli-Q Direct Water Purification System |
alkaline aluminum oxide (100-200 mesh) | Macklin | A800033 | |
ammonium hydroxide (25%-28%, wt) | Macklin | A801005 | |
beaker | Synthware | B220100 | |
chromium(III) nitrate nonahydrate (99.95%) | Aladdin | C116448 | |
centrifuge | ThermoFisher Scientific | 75004250 | |
column | Synthware | C184464CR | |
digital camera | Canon | EOS M50 Mark II | |
electric thermostaticdrying oven | Longyue | LDO-9036A | |
ethanol (99.7%) | Greagent | 1158566 | |
gallium nitrate hydrate(99.9%) | Aladdin | G109501 | |
germanium oxide (99.99%) | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 51009860 | |
glass rod | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 91229401 | |
powder X-Ray Diffractometer | D2 PHASER DESKTOP XRD | BRUKER | |
manganese nitrate (98%) | Macklin | M828399 | |
methanol (99.5%) | Greagent | 1226426 | |
nitric acid (65.0-68.0%, wt) | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10014508 | |
pH meter | Shanghai Leici Sensor Technology Co., Ltd | PHS-3C | |
polyethylene glycol (300, Mw) | Adamas | 01050882(41713A) | |
sealing film | Parafilm | 2025722 | |
sodium hydroxide (GR) | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10019764 | |
spectrometer | Horiba | Fluorolog-3 | |
transmission electron microscope | JEOL | JEM-1400 Plus | |
transmission electron microscope | JEOL | 2100 Plus | |
triangular funnel | Synthware | F181975 | |
ultrasound machine | centrifuge | JP-040S | |
zinc chloride (98%) | Greagent | 01113266/G81783A |
This article has been published
Video Coming Soon
ABOUT JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved