Synthesis and Study of New Luminescent Carbon Particles with High Emission Quantum Yield


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Luminescent carbon nanoparticles (CNPs) having a high mass yield of carbon material and emission quantum yield are synthesized from lentil grain flour via thermal carbonization, followed by treatment in nitric acid, and by the hydrothermal method. The luminescent and optical properties, solubility, and stability of solutions of various CNPs during interaction between particles and electromagnetic radiation are studied and analyzed by photoluminescence and optical absorption methods. When carbonization temperatures are 400 and 500°C, the mass yields of carbon materials are 34.6 and 29.7%, respectively. The amount of CNPs whose sizes are less than 50 nm is 7.2–12.5%, whereas the proportion of particles soluble in pure water is no more than 0.8% of the weight of a carbon material. New particles having a mass yield of 81–104% and high solubility of CNPs in water are formed as a result of special treatment of carbon material powders in HNO3. The solubility of CNP powders is strongly dependent on temperature and pH of a solvent; some samples achieve 30.3 g/L at 96.9°C. The energy of the direct band gap of CNPs is 3.325–3.445 eV, and the carbon nuclei of the particles contain structural defects and various surface groups of high concentration. Some absorption bands, including those at 271 (NH1) and 370 nm (NH2), appear in the optical absorption spectra after hydrothermal treatment of all CNPs in the presence of ammonia or urea. The structural features of the NH1 and NH2 bands, the photoluminescence spectra, and the magnitudes and the stability of quantum yields of different CNPs are thoroughly studied depending on temperature and duration of hydrothermal treatment. The maximum quantum yield of the best CNP samples during excitation with 406 nm laser radiation is 39.3%, which is a promising indicator for practical use.

Об авторах

S. Kazaryan

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: skazaryan.fian@gmail.com
Россия, Moscow, 119991

V. Nevolin

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: nevolin@sci.lebedev.ru
Россия, Moscow, 119991

N. Starodubtsev

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: nfstaro@gmail.com
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».