El profesor Tetsuya Kida de la Universidad de Kumamoto y su equipo han demostrado que los polioxometalatos pueden usarse en una técnica para evaluar la fotoluminiscencia de puntos cuánticos. Su investigación se destaca en la portada de la edición de enero de 2018 de Materiales funcionales avanzados . [Reimpreso de Pramata, A. D., Suematsu, K., Gran Bretaña, A., Sasaki, METRO., Y Kida, T. (2017). Síntesis de nanocristales de SnO2 altamente luminiscentes:análisis de su fotoluminiscencia relacionada con defectos utilizando polioxometalatos como extintores. Materiales funcionales avanzados , 28 (4), 1704620. doi:10.1002 / adfm.201704620 con permiso de John Wiley and Sons] Crédito:Profesor Tetsuya Kida
Una investigación reciente de la Universidad de Kumamoto en Japón ha revelado que los polioxometalatos (POM), normalmente utilizado para catálisis, electroquímica, y fotoquímica, también se puede utilizar en una técnica para analizar los mecanismos de emisión de fotoluminiscencia (PL) de puntos cuánticos (QD).
Los puntos cuánticos (QD) son pequeños, nanocristales o partículas semiconductores, típicamente entre dos y diez nanómetros de tamaño. Descubierto hace casi 40 años, sus fuertes propiedades fotoluminiscentes son una función de su tamaño y forma, lo que los hace útiles para aplicaciones ópticas que van desde la bioimagen hasta los diodos emisores de luz. Los avances en la investigación de QD de alta calidad en los últimos diez años han producido QD altamente luminiscentes pero algo inestables que también, Desafortunadamente, utilizar elementos tóxicos o raros. Los esfuerzos para crear QD estables sin estos elementos tóxicos o costosos han sido una fuerza impulsora en investigaciones recientes.
Para abordar estos problemas, los investigadores han estado investigando cómo cambiar el tamaño, morfología, y PL de dióxido de estaño (SnO 2 ) para producir barato, estable, y nanocristales semiconductores coloidales no tóxicos para diversas aplicaciones. Curiosamente, las propiedades ópticas del SnO 2 se han encontrado afectados por defectos tanto en el material a granel como en los mismos QD.
Investigadores del Laboratorio de Ingeniería Química del Profesor Kida en la Universidad de Kumamoto sintetizaron SnO 2 QD utilizando un método de fase líquida para producir QD de diversas morfologías. Los tamaños de los QD se controlaron cambiando la temperatura durante la síntesis. Todos los QD produjeron un PL azul cuando se expusieron a la luz ultravioleta (370 nm) y los QD de 2 nm de tamaño produjeron la mejor intensidad. Examinar las propiedades de PL y los mecanismos relacionados con los defectos en las QD sintetizadas, los investigadores utilizaron materiales (POM) que apagan la fluorescencia a través de reacciones de estado excitado.
Los POM apagaron las emisiones de SnO 2 QD a intensidades máximas (401, 438, y 464 nm) pero, para sorpresa de los investigadores, Se reveló un pico nunca antes visto a 410 nm.
"Creemos que la emisión a 410 nm se debe a un defecto general, que no pueden ser cubiertos por POM, que causa lo que se conoce como recombinación radiativa:la emisión espontánea de un fotón con una longitud de onda relacionada con la energía liberada, ", dijo el líder del proyecto, el profesor Tetsuya Kida." Este trabajo ha demostrado que nuestra técnica es eficaz en el análisis de los mecanismos de emisión de PL para QD. Creemos que será muy beneficioso para la futura investigación de QD ".
