CHẾ TẠO CÁC HOA MICRO ZnO NHẰM PHÁT HIỆN RHODAMINE B BẰNG TÁN XẠ RAMAN TĂNG CƯỜNG BỀ MẶT
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 30/07/22                Ngày hoàn thiện: 16/09/22                Ngày đăng: 16/09/22Tóm tắt
Ngày nay việc tìm kiếm các vật liệu mới để chế tạo các cảm biến hoá học nhằm phát hiện các chất mầu hữu cơ khó phân huỷ đang là vấn đề thách thức lớn và được thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới. Nghiên cứu này trình bày kết quả mới về chế tạo thành công vật liệu ZnO dạng hoa ở thang micromet bằng phương pháp thuỷ nhiệt. Hình thái, kích thước được khảo sát dưới hính hiển vi điện tử quét. Tính chất quang của vật liệu được nghiên cứu bởi phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang, phổ Raman và phổ hồng ngoại biến đổi Fourier. Cấu trúc tinh thể và thành phần hoá học của mẫu được khảo sát bằng giản đồ nhiễu xạ tia X và phổ tán sắc năng lượng. Kết quả cho thấy các hoa micro ZnO có kích thước khoảng 110 µm bao gồm các tấm phẳng bề dầy 200 nm, cấu trúc tinh thể dạng wurzite, năng lượng vùng cấm 2,94 eV và phát xạ ở 630,6 nm. Vật liệu hoa micro ZnO được dùng làm đế SERS có độ nhạy cao trong phát hiện chất mầu Rhodamine B ở nồng độ vết và có giới hạn phát hiện đến 10-7 M.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] H. Jia, W. Xu, J. An, D. Li, and B. Zhao, “A simple method to synthesize triangular silver nanoparticles by light irradiation,” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol. 64, pp. 956–960, 2006.
[2] M. R. Langille, M. L. Personick, and C. A. Mirkin, “Plasmon-mediated syntheses of metallic nanostructures,” Angew. Chemie - Int. Ed., vol. 52, no. 52, pp. 13910–13940, 2013.
[3] K. Kim, K. L. Kim, and S. J. Lee, “Surface enrichment of Ag atoms in Au/Ag alloy nanoparticles revealed by surface enhanced Raman scattering spectroscopy,” Chem. Phys. Lett., vol. 403, no. 1–3, pp. 77–82, 2005.
[4] X. Liu, J. Iocozzia, Y. Wang, X. Cui, Y. Chen, S. Zhao, Z. Li, and Z. Lin, “Noble metal-metal oxide nanohybrids with tailored nanostructures for efficient solar energy conversion, photocatalysis and environmental remediation,” Energy Environ. Sci., vol. 10, no. 2, pp. 402–434, 2017.
[5] W. Song, W. Ji, S. Vantasin, I. Tanabe, B. Zhao, and Y. Ozaki, “Fabrication of a highly sensitive surface-enhanced Raman scattering substrate for monitoring the catalytic degradation of organic pollutants,” J. Mater. Chem. A, vol. 3, no. 25, pp. 13556–13562, 2015.
[6] W. Ji, W. Song, I. Tanabe, Y. Wang, B. Zhao, and Y. Ozaki, “Semiconductor-enhanced Raman scattering for highly robust SERS sensing: The case of phosphate analysis,” Chem. Commun., vol. 51, no. 36, pp. 7641–7644, 2015.
[7] N. J. Kim, J. Kim, J. B. Park, H. Kim, G. C. Yi, and S. Yoon, “Direct observation of quantum tunnelling charge transfers between molecules and semiconductors for SERS,” Nanoscale, vol. 11, no. 1, pp. 45–49, 2019.
[8] J. R. Lombardi and R. L. Birke, “Theory of surface-enhanced raman scattering in semiconductors,” J. Phys. Chem. C, vol. 118, no. 20, pp. 11120–11130, 2014.
[9] P. M. Perillo, M. N. Atia, and D. F. Rodríguez, “Studies on the growth control of ZnO nanostructures synthesized by the chemical method,” Rev. Mater., vol. 23, no. 2, 2018, doi: 10.1590/S1517-707620180002.0467.
[10] K. Hedayati, “Fabrication and Optical Characterization of Zinc Oxide Nanoparticles Prepared via a Simple Sol-gel Method,” Jns, vol. 5, no. 4, pp. 395–401, 2015.
[11] M. F. Khan, M. Hameedullah, A. H. Ansari, E. Ahmad, M. B. Lohani, R. H. Khan, M. M. Alam, W. Khan, F. M. Husain, and I. Ahmad, “Flower-shaped ZnO nanoparticles synthesized by a novel approach at near-room temperatures with antibacterial and antifungal properties,” Int. J. Nanomedicine, vol. 9, no. 1, pp. 853–864, 2014.
[12] V. Kumar, H. Sharma, S. K. Singh, S. Kumar, and A. Vij, “Enhanced near-band edge emission in pulsed laser deposited ZnO/c-sapphire nanocrystalline thin films,” Appl. Phys. A Mater. Sci. Process., vol. 125, no. 3, 2019, Art. no. 212.
[13] T. Bora, K. K. Lakshman, S. Sarkar, A. Makhal, S. Sardar, S. K. Pal, and J. Dutta, “Modulation of defect-mediated energy transfer from ZnO nanoparticles for the photocatalytic degradation of bilirubin,” Beilstein J. Nanotechnol., vol. 4, no. 1, pp. 714–725, 2013.
[14] Ü. Özgür, Y. I. Alivov, C. Liu, A. Tekeb, M. A. Reshchikov, S. Doğanc, V. Avrutin, S.-J. Cho, and H. Morkoçd, “A comprehensive review of ZnO materials and devices,” J. Appl. Phys., vol. 98, no. 4, pp. 1–103, 2005.
[15] P. Li, X. Wang, X. Zhang, L. Zhang, X. Yang, and B. Zhao, “Investigation of the charge-transfer between Ga-doped ZnO nanoparticles and molecules using surface-enhanced raman scattering: Doping induced band-gap shrinkage,” Front. Chem., vol. 7, pp. 1–9, 2019.
[16] T. T. H. Pham, N. D. Dien, and X. H. Vu, “Facile synthesis of silver/gold alloy nanoparticles for ultra-sensitive rhodamine B detection,” RSC Adv., vol. 11, no. 35, pp. 21475–21488, 2021.
[17] T. T. H. Pham, X. H. Vu, T. T. Tran, X. C. Nguyen, D. D. Nguyen, V. H. Pham, T. H. L. Nghiem, T. N. Nguyen, and T. K. C. Tran, “Enhance Raman scattering for probe methylene blue molecules adsorbed on ZnO microstructures due to charge transfer processes,” Opt. Mater. (Amst)., vol. 120, August 2021, Art. no. 111460.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6310
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu