Влияние поверхностного окружения на люминесцентные свойства коллоидных квантовых точек Ag2S

Abstract

Реализованы водные методики синтеза ансамблей коллоидных квантовых точек (КТ) Ag2S, пассивированных молекулами тиогликолевой кислоты (TGA), меркаптопропионовой кислоты (MPA) и L-цистеином (L-Cys), размерами от 2.0 до 4.5 нм с дисперсией в ансамбле 20-45%. Показано, что смена поверхностного окружения КТ Ag2S способствует изменению положения максимума спектра люминесценции для близких по размеру КТ Ag2S/TGA, КТ Ag2S/2-MPA и КТ Ag2S/L-Cys, что подтверждает интерфейсную природу центра люминесценции КТ Ag2S, демонстрируя при этом ключевую роль поверхностного окружения в процессах, обеспечивающих спектрально-люминесцентные свойства КТ. Экспериментально установлена и исследована обратимая фотодеградация ИК люминесценции КТ Ag2S/TGA под действием возбуждающего излучения с длинами волн 445, 660 и 808 нм, начиная со значения падающей мощности 10 мВт при температуре 300 К за время 20-100 с. Предположена фотохимическая природа наблюдаемого процесса. Найдены признаки формирования центров безызлучательной рекомбинации вблизи центров ИК люминесценции. Формирующиеся центры распадаются в темноте с энергией активации 0.9 эВ и обеспечивают восстановление интенсивности ИК люминесценции КТ Ag2S на 65-75%. В случае пассивации поверхности КТ Ag2S молекулами 2-МРА и L-Cys экспериментально обнаружена стабильность спектрально-люминесцентных свойств к длительному воздействию лазерного излучения. Обнаруженная закономерность обусловлена устранением значительной доли оборванных связей на интерфейсах КТ и локализацией носителей заряда в объеме КТ функциональными группами молекул 2-MPA и L-Cys в условиях фотовозбуждения.