عامل دار کردن نانوذرات سیلیکون در آب برای کاربردهای فوتونیکی

روش­های متعددی برای عامل­دار کردن نانوذرات سیلیکون وجود دارد از جمله هیدروسیلیلاسیون و سیلانیزاسیون. از مزایای عامل­دار کردن نانوذرات سیلیکون جلوگیری از اکسید شدن و یا به هم چسبیدن ذرات و در نتیجه افزایش پایداری نانوذرات می­باشد. همچنین، اصلاح سطح نانوذرات سیلیکون، باعث بهبود خواص اپتیکی نانوذرات نیز می­شود به طوری که عامل­دار کردن یک مسیر جدید را برای تابش­های ناحیه مرئی ایجاد می­کند. در این پژوهش، برای عامل­دار کردن نانوذرات سیلیکون با گروه­های آمینه، ابتدا نانوذرات سیلیکون از روش کندوسوز لیزری در محیط آب تولید شده و بلافاصله بعد از تولید، با 3- آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان مخلوط شده است. در این روش، بدون استفاده از فرآیندهای اضافی شامل حرارت، تابش و فرآیندهای شیمیایی، می­توان نانوذرات را با گروه آمینه، عامل­دار کرد. این ساز وکار، روشی نوین، با صرفه اقتصادی و سرعت بالا محسوب می­شود. جهت مشخص یابی نانوذرات عامل دار از طیف سنجی فرابنفش مرئی و طیف فوتولومینسانس استفاده شده است. نتایج طیف فرابنفش مرئی نشان می­دهد که این نانوذرات عامل دار بعد از گذشت 5 ماه پایداری بسیار خوبی دارند. همچنین، طیف فوتولومینسانس نانوذرات سیلیکون عامل­دار نشان می­دهد که با افزایش طول موج برانگیختگی پیک تابشی نانوذرات سیلیکون عامل­دار به سمت طول موج­های بلندتر جابه­ جا شده­است.

functionalization of silicon nanoparticles in water for photonic applications

-various methods have been developed to functionalized silicon nanoparticles surfaces such as hydrosilylation and silanization. the presence of amine-end groups on silicon nanoparticles surfaces can enhance stability of nanoparticles in chemical and biological environments allowing easily attachment of the molecules. also, modification of the surface of silicon nanoparticles improves their optical properties by creating a new pathway for visible radiation. in this research, the amine functionalized silicon nanoparticles colloid is prepared by adding organosilane in silicon nanoparticles colloidal solution which freshly synthesized by laser ablation of silicon target in distilled water. in this method, without the use of additional processes including heat, radiation and chemical processes, nanoparticles can be functionalized with the amino group. this technique is a new, economical and fast method. the amine-terminated surface of silicon nanoparticles is characterized using uv-visible absorption and photoluminescence spectroscopy. the results of visible uv spectrum show that these functionalized nanoparticles have very good stability after 5 months. in addition, the photoluminescence of the colloids exhibits that with increasing excitation wavelength, the emission peak of functionalized silicon nanoparticles has shifted to longer wavelengths.