Формирование латерально-ориентированных монослоев плазмонных нанопластин серебра и их ансамблей с квантовыми точками селенида кадмия на поверхности тонкой полимерной пленки

  • Павел Олегович Малаховский Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь
  • Михаил Валентинович Артемьев Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Предложена оригинальная методика формирования латерально-ориентированных монослоев плазмонных нанопластин серебра, а также их электростатических ансамблей с полупроводниковыми квантовыми точками. Монослои нанопластин формируются посредством электростатического осаждения на пленке катионного сополимера, содержащего различное количество третичных аминогрупп. Методика позволяет исследовать оптические свойства и морфологию нанопластин на одном и том же образце с использованием просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что оптическая плотность полученных монослоев нанопластин серебра и их поверхностная концентрация пропорциональны числу третичных аминогрупп в сополимере. Методика лигандного обмена позволяет функционализировать поверхность серебряных нанопластин для последующего формирования электростатических ансамблей с квантовыми точками. Обнаружена зависимость величины длинноволнового спектрального сдвига пика продольного локализованного поверхностного плазмонного резонанса от длины алкильной цепи лиганда.

Биографии авторов

Павел Олегович Малаховский, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории нанохимии

Михаил Валентинович Артемьев, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук; заведующий лабораторией нанохимии

Литература

  1. Kim J-Y, Lee J-S. Synthesis and thermodynamically controlled anisotropic assembly of DNA-silver nanoprism conjugates for diagnostic applications. Chemistry of Materials. 2010;22:6684–6691. DOI: 10.1021/cm102984m.
  2. Aslan K, Lakowicz JR, Geddes CD. Rapid deposition of triangular silver nanoplates on planar surfaces: application to metal-enhanced fluorescence. Journal of Physical Chemistry B. 2005;109:6247–6251. DOI: 10.1021/jp044235z.
  3. Govorov AO, Bryant GW, Zhang W, Skeini T, Lee J, Kotov NA, et al. Exciton-plasmon interaction and hybrid excitons in semiconductor-metal nanoparticle assemblies. Nano Letters. 2006;6(5):984–994. DOI: 10.1021/nl0602140.
  4. Zou X, Dong S. Surface-enhanced Raman scattering studies on aggregated silver nanoplates in aqueous solution. Journal of Physical Chemistry B. 2006;110:21545–21550. DOI: 10.1021/jp063630h.
  5. Fedosyuk A, Radchanka A, Antanovich A, Prudnikau A, Kvach MV, Shmanai V, et al. Determination of concentration of amphiphilic polymer molecules on the surface of encapsulated semiconductor nanocrystals. Langmuir. 2016;32:1955−1961. DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b04602.
  6. Peng S, McMahon JM, Schatz GC, Gray SK, Sun Y. Reversing the size-dependence of surface plasmon resonances. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2017;107(33):14530−14534. DOI: 10.1073/pnas.1007524107.
  7. Taz H, Ruther R, Malasi A, Yadavali S, Carr C, Nanda J, et al. In Situ localized surface plasmon resonance (LSPR) spectroscopy to investigate kinetics of chemical bath deposition of CdS thin films. Journal of Physical Chemistry C. 2015;119(9):5033−5039. DOI: 10.1021/jp512738b.
  8. Lakowicz JR. Plasmonics in biology and plasmon-controlled fluorescence. Plasmonics. 2006;1:5−33. DOI: 10.1007/s11468-005-9002-3.
  9. Park Y, Pravitasari A, Raymond JE, Batteas JD, Son DH. Suppression of quenching in plasmon-enhanced luminescence via rapid intraparticle energy transfer in doped quantum dots. ACS Nano. 2013;7(12):10544−10551. DOI: 10.1021/nn405101h.
Опубликован
2019-08-30
Ключевые слова: плазмонные нанопластины серебра, электростатическое осаждение, поверхностный плазмонный резонанс, квантовые точки
Поддерживающие организации Частичная финансовая поддержка проекта осуществлялась за счет средств проекта Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований Х18КОРГ-001 и государственной программы научных исследований «Химические технологии и материалы» (проект 1.36). Авторы выражают благодарность сотрудникам БГУ К. Скруцкой и М. Моховикову за помощь в ПЭМ-исследованиях.
Как цитировать
Малаховский, П. О., & Артемьев, М. В. (2019). Формирование латерально-ориентированных монослоев плазмонных нанопластин серебра и их ансамблей с квантовыми точками селенида кадмия на поверхности тонкой полимерной пленки. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 21-28. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2019-2-21-28