Аннотация:В работе представлены результаты синтеза и физико-химической характеризации гидрофильных биосовместимых ФЛ частиц на основе нанокристаллического кремния. Способ получения прост в исполнении и не требует применения токсичных реагентов на стадии гидрофилизации поверхности нанокремния. Образующиеся наночастицы обладают яркой фотолюминесценцией с максимумами интенсивности в области 600 - 850 нм, средними размерами 2.0-2.5 нм и достаточно узкой функцией распределения по размерам – от 1.3 до 4.0 нм. Квантовый выход фотолюминесценции достигает 15%. Исследована деградация люминесцентных свойств синтезированных наночастиц в воде. Обнаружено наличие двух спектроскопически различных типов центров (с соотношением концентраций 2:1) со стабильной фотолюминесценцией и максимумом в области 700 нм, и с деградируемой в воде фотолюминесценцией (за время около 100 часов) с максимумом вблизи 780 нм. Рассмотрена возможная структура наночастиц на основе кремния, а также модели двух типов флуоресцентных центров.
The article presents the results of the synthesis and physico-chemical characterization of hydrophilic biocompatible photoluminescent (PL) particles based on nanocrystalline silicon. A method of producing is simple to perform and does not require the use of toxic substances under the nanosilicon surface hydrophilization. The resulting nanoparticles exhibit bright PL with maximum intensity in the region 700–800 nm, the average size of 2,0–2,5 nm and a fairly narrow size distribution – from 1,3 to 4,0 nm. PL quantum yield reaches 15%. The degradation of the PL properties of the synthesized nanoparticles in water was studied. Revealed the presence of two spectroscopically different types of PL centers (with the concentration ratio of 2:1) with a stable PL, band maximum at 700 nm, and degraded in water PL (during about 100 hours) with a maximum near 780 nm. The possible structure of the silicon-based nanoparticles, as well as models of two types of PL centers is considered.