Получение полимерных микросфер, содержащих полупроводниковые нанокристаллы, для создания термочувствительных систем».

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Московский государственный университет тонких химических технологий

имени М.В Ломоносова»

Кафедра «Химии и технологии

высокомолекулярных соединений

им. С.С. Медведева»

Отчет по научной работе на тему:

Получение полимерных микросфер, содержащих полупроводниковые нанокристаллы, для создания термочувствительных систем».

в рамках работы:

«Ратиометрические термосенсоры на основе полимерных микросфер, содержащих полупроводниковые нанокристаллы (CdSe)ZnS»

Научный руководитель от ИБХ РАН С.В. Сизова

им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова

к.х.н., н.с. Лаборатории Молекулярной биофизики

Студент группы ХЕМО-01-15 А.В. Боровкова

Москва 2016

Актуальность работы. Точные измерения температуры с высокой степенью разрешения являются одним из основных направлений современных исследований, в которых необходимо учитывать не только размер объекта, но также и использовать материалы с новыми физическими свойствами, что связано со значительным изменением всех физико-химических и термодинамических параметров на наноуровне. Такими новыми перспективными материалами являются полупроводниковые нанокристаллы (НК). НК обладают уникальными оптическими свойствами: высокая яркость, обусловленная большим значением коэффициента поглощения, высокий квантовый выход (~70%), превосходная фотостабильность, узкий пик флуоресценции и широкий спектр возбуждения, позволяющий использовать единый источник излучения для НК всех размеров, а также возможность регулирования спектральной области флуоресценции путем контроля размера и химического состава НК.

Цель работы состояла в измерении температуры с высокой степенью разрешения и получении полимерных частиц, содержащих НК в непосредственной близости к поверхности, что позволяет регистрировать изменения флуоресценции при незначительном изменении температуры и использовать их в качестве оптических сенсоров. Для достижения поставленной цели, была сформулирована следующая задача: получение дисперсии полимерных частиц, состоящих из коллоидного полимерного ядра, содержащие нанокристаллы одного цвета (НК-1) покрытого слоем термочувствительного полимера, в который включены нанокристаллы другого цвета (НК-2) (рис.1).

Рис. 1 Схема получения ратиометрического термосенсора.

Научная новизна работы. Для повышения точности измерения температуры за счет контроля влияния концентрационных изменений НК разрабатывается ратиометрическая термочувствительная система, в которой флуоресценция НК-1, заключенных в слой термочувствительного полимера, связана с изменением температуры, а флуоресценция второй метки НК-2, содержащейся в полимерном ядре, остается неизменной.