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Síntesis de nanopartículas luminiscentes de CdS, ZnS y ZnS- CdS: un método simple en medio acuoso
GABRIEL ALEJANDRO MARTINEZ CASTAÑON
FACUNDO RUIZ
JESUS GONZALEZ HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución
En este trabajo se prepararon nanopartículas de CdS, ZnS, ZnS:Mn y nanopartículas del tipo núcleo-capa de (ZnS:Mn)-CdS. El método de síntesis es un método más simple, rápido y menos costoso que los ya reportados. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas principalmente por técnicas ópticas (absorción y fluorescencia) y usando técnicas como difracción de rayos X, microscopia electrónica de transmisión, espectroscopia Raman y análisis térmicos. Al modificar algunos parámetros de reacción como la naturaleza del agente estabilizante y la cantidad de (NH4)2S agregado se obtuvieron nanopartículas de CdS con diferentes tamaños. Se encontró que al disminuir la cantidad del ión sulfuro agregado, el tamaño de partícula disminuye y el máximo de emisión cambia. Además, al cambiar al agente estabilizante se obtuvieron también partículas con diferentes tamaños y posición de los máximos de emisión; como consecuencia de lo anterior fue posible obtener nanopartículas de CdS con diferentes propiedades ópticas de absorción y emisión. Los diámetros de estas partículas varían entre 2.3 y 6.2 nm, y los máximos de emisión varían entre los 490 y los 690 nm. Para las nanopartículas de ZnS sucedió algo similar, al disminuir la cantidad de (NH4)2S agregado fue posible obtener nanopartículas con diámetros menores. Las propiedades de emisión de las nanopartículas de ZnS no resultaron como se esperaban debido al exceso de iones sulfuro en las condiciones de reacción. En un intento por mejorar la señal de emisión de las nanopartículas de ZnS, se prepararon nanopartículas de ZnS dopadas con Mn2+, este proceso solamente modificó las propiedades de absorción y no mejoró la señal de emisión. Lo anterior se solucionó cuando se llevó a cabo un proceso de química superficial sobre las nanopartículas de ZnS formándose una capa de CdS. Lo anterior incrementó notablemente la señal de emisión de las nanopartículas de ZnS:Mn. La formación de una monocapa de CdS sobre la superficie de las nanopartículas de ZnS se comprobó mediante el uso de espectroscopia de absorción uv-vis y espectroscopia de fluorescencia.
In this work, CdS, ZnS, ZnS:Mn nanoparticles and (ZnS:Mn)-CdS core- shell nanoparticles were prepared, these materials show similar properties to those prepared by other investigation groups. The reported method of synthesis is simpler, faster and less expensive than other previouslly reported methods. The obtained nanoparticles were characterized, mainlly, by optical methods but, characterization also included x-ray diffraction, transmision electron microscopy, Raman spectrocopy and thermal techniques. As consequence of the variation of some reaction parameters (nature of the stabilizing agent and the amount of the (NH4)2S added), CdS nanoparticles with different sizes and optical properties (absorption and emision) were synthesized; for this sort of particles the emision peaks range from 490 nm to 690 nm. With ZnS nanoparticles there are similar results, it is possible to obtain ZnS nanoparticles with different sizes and optical properties just varying the total amount of the (NH4)2S added. Due to the low intensity on the emisión signal of ZnS nanoparticles, Mn2+ dopped ZnS nanoparticles were synthesized, this process do not improve the emisión signal. This problem was solved when a surface chemistry process was done to ZnS nanoparticles thus forming a CdS layer, by doing this, the emision signal of ZnS:Mn nanoparticles was improved. The CdS layer formation was followed using optical techniques.
2007-04
Tesis de doctorado
Español
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
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