Molybdenum disulfide quantum dots exfoliated with nucleotides: Spectroscopy and temporal stability analysis

Анотація

Подрібнення дихалькогенідів перехідних металів (TMDCs) від об’ємних кристалів до двовимірних листів (2D) та квантових точок (0D) відкриває нові властивості, зокрема люмінесценцію у видимому діапазоні, та забезпечує їх застосування у таких сферах, як фотокаталіз, сенсори та біоімаджинг. У даній роботі ми успішно диспергували MoS₂ за допомогою ультразвукового відлущення в рідкій фазі, використовуючи водні розчини дезоксиаденозинмонофосфату (dAMP), дезоксигуанозинмонофосфату (dGMP), дезоксици тидинмонофосфату (dCMP) та уридинмонофосфату (UMP). Фотолюмінесценція (PL), яка пов’язана з квантовими точками MoS₂ (MoS₂ QDs), була зареєстрована для всіх суспензій MoS₂. Порівняння інтенсивності, положення максимуму та спектральної ширини смуги PL вказує на суттєву роль взаємодії між MoS₂ та азотистими основами під час відлущення MoS₂, колоїдної стабілізації та отримання люмінесцентних QDs. Зазначимо, що найбільша інтенсивність і відносний квантовий вихід PL спостерігалися для суспензії MoS₂-dAMP. За допомогою спектроскопії поглинання у видимому та УФ діапазонах, а також раманівської спектроскопії показано, що послідовне застосування двох методів ультразвукової обробки та кількох етапів центрифугування забезпечує розділення 2D-нанолистів MoS₂ і MoS₂ QDs та покращення властивостей випромінювання. Аналіз смуги PL дозволив припустити, що випромінювання здебільшого зумовлене дефектними поверхневими станами, хоча високо енергетичну компоненту смуги PL у спектрі було віднесено до випромінювання з власних станів MoS₂ QDs. Спостереження у часі PL від MoS₂ QDs показали високу стабільність випромінювання впродовж тривалого часу, незважаючи на зростання відносного внеску світіння, пов’язаного з дефектами.