ИСТИНА

Проект ориентирован на создание и исследование новых гибридных люминесцентных материалов, состоящих из легированных нанокристаллов полупроводника и функциональной органической оболочки. Такие материалы перспективны для визуализации биологических объектов, создания лазеров и электролюминесцентных устройств. В этих материалах нанокристаллы полупроводника обеспечивают высокую эффективность поглощения возбуждающего света, примесные атомы в них – необходимые длину волны люминесценции в области минимального поглощения крови и тканей и время релаксации люминесценции, существенно превышающие время релаксации люминесценции биологических тканей. Органический стабилизатор обеспечивает стабильность нанокристаллов в биологических средах и содержит функциональные группы, дающие возможность химического присоединения к белку для последующего селективного закрепления всей структуры на клетках заданного типа. В ходе выполнения проекта будут впервые: разработан метод синтеза функционализированных полиэтиленгликолевых (ПЭГ) лигандов на полимерном носителе; разработаны ПЭГ-лиганды для стабилизации нанокристаллов InP; разработаны методики синтеза нанокристаллов CdSe, легированных элементами I и III группы, а также нанокристаллов InP, легированных элементами I и II групп, перспективных в качестве новых лазерных сред; проведено исследование полученных наночастиц комплексом методов (оптическая спектроскопия, TEM, EXAFS, XANES, EPR, химический анализ и др.); получены фундаментальные данные о распределении и зарядовом состоянии примесных атомов в нанокристаллах, электронной структуре таких нанокристаллов; разработаны методики синтеза гибридных материалов на основе нанокристаллов, покрытых функционализированными ПЭГ-лигандами и исследованы их люминесцентные свойства.

Исследовано влияние температуры синтеза на люминесцентные свойства и морфологию НК CdSe(Er, Zn, Cd). При уменьшении размеров НК происходит увеличение интенсивности второго экситонного пика (Е2) относительно первого (Е1) и наблюдается их сближение вплоть до полного исчезновения пика Е1 при некотором размере. Температурная зависимость спектров люминесценции золя НК в гексане исследована в области температур от -70оС до +50оС. Спектры возбуждения люминесценции НК CdSe пиков Е2 отличаются от пиков Е1 только сильным уширением пика, соответствующего переходу 1P и, возможно, увеличением его интенсивности. Проведен поиск других примесей с подобным эрбию влиянием на люминесценцию НК CdSe. Оказалось, что способность давать два пика экситонной люминесценции это распространенное свойство тетраподных НК CdSe, выращенных в олеатном синтезе в присутствии хлоридов металлов. Возможно, что необходимо присутствие воды в начале синтеза. Гипотеза о природе двойного экситонного пика, предложенная в предыдущем отчете, пока не теряет своей актуальности, так как отложение на поверхности луча тетрапода вместо кислородных соединений эрбия оксидов или гидроксидов других металлов с диэлектрической проницаемостью большей, чем у CdSe так же будет заставлять экситон втягиваться в луч тетрапода. Исследовано влияние галогенид-анионов на морфологию и люминесцентные свойства НК CdSe. Установлено, что добавление малого количества прекурсора галогенида серебра приводит к образованию протяжённых структур. Дальнейшее увеличение количества примеси приводит к образованию сферических частиц, которые, видимо, являются следствием распада протяжённых структур путём созревания Освальда. Использование AgCl и AgBr в качестве прекурсоров серебра позволило обнаружить границу перехода протяжённые наночастицы – сферические наночастицы. Для прекурсоров AgF и AgI получены только сферические частицы. Получены HO-PEG-SH и HO-PEG-N3. Последний из них использован в качестве лиганда в синтезе НК InP.