Environmental Friendly Novel Synthesis Route for CdS Quantum Dots

V.P. Devarajan1,2,*, D. Nataraj2, P. Periasamy3, K. Vidhya4, T. Pazhanivel2,5, Y.A. Syed Khadar1

1Department of Physics, KSR College of Arts & Science for Women, Tiruchengode, Namakkal – 637 215, Tamilnadu, India

2Thin Films & Nanomaterials Laboratory, Department of Physics, Bharathiar University, Coimbatore – 641 046, Tamilnadu

3Department of Physics, Excel college of Engineering and Technology, Kumarapalayam, Namakkal – 637 303, Tamilnadu, India

4Department of Physics, Sri Sarada College for Women, Salem – 636 016, Tamilnadu, India

5Department of Physics, Periyar University, Salem – 636 011, Tamilnadu, India

In the present work, we have made an attempt to prepare the CdS QDs using novel simple chemical route under room temperature such as uncapped and polymer capped CdS QDs. Further their structural and optical properties were investigated through XRD, TEM, FTIR, UV-VIS and PL techniques. From the XRD analysis, a cubic-hexagonal crystal structure was observed. From the HRTEM analysis, a well grown spherical shaped surface morphology was observed with their sizes 3-5 nm. From the FTIR analysis, the interaction between L-cysteine and CdS QD were confirmed. From the UV analysis, an enhanced absorption nature was observed due to the quantum confinement effect. From the PL analysis, a blue-shifted emission behavior was observed due to the small-sized particles. Hence, the prepared CdS QDs are suitable for opto-electronic as well as bio-imaging applications. Hence, their observed interesting results are discussed in detail.

Keywords: CdS, Fluorescent quantum dots, Environmental friendly route

Download PDF

சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த காட்மியம் சல்பைடு துணுக்கப்புள்ளி பொருளாக்கம்

வி.பி.தேவராஜன்1,2,*, டீ. நடராஜ்2, பி. பெரியசாமி3, கே.வித்யா4, டி.பழனிவேல்2,5, ஒய்.ஏ. சையத் காதர்1

1இயற்பியல் துறை, கே‌.எஸ்.‌ஆர்.‌ மகளிர் கலை மற்றும் அறிவியல் கல்லூரி திருச்செங்கோடு

2மென்படல & மீநுண்ணிய பொருட்கள் ஆராய்ச்சி ஆய்வகம், பாரதியார் பல்கலைக்கழகம், கோவை

3இயற்பியல் துறை, எக்ஸல் பொறியியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப கல்லூரி, குமாரபாளையம்

4இயற்பியல் துறை, ஸ்ரீ சாரதா மகளிர் கல்லூரி, சேலம் - 636 016, தமிழ்நாடு, இந்தியா

5இயற்பியல் துறை, பெரியார் பல்கலைக்கழகம், சேலம் - 636 011, தமிழ்நாடு, இந்தியா

ஆய்வுச் சுருக்கம் :

இந்த ஆய்வில், காட்மியம் சல்பைடு துணுக்கப்புள்ளியானது (Quantum Dots) புதிதாக எளிமையான வேதியியல் முறையை பயன்படுத்தி அறை வெப்பநிலையில் மூடபப்டாத (uncapped) மற்றும் பல்படி மூடிய (polymer capped) காட்மியம் சல்பைடு துணுக்கப்புள்ளி தயாரிக்க முயற்சி செய்யப்பட்டது. மேலும் அவைகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளானது X-கதிர் விளிம்பு விளைவு(XRD), செலுத்தும் மின்னணு நுண்நோக்கியல்(TEM), ஃபூரியர் உருமாற்று அகச்சிவப்பு நிறமாலை (FTIR), புற ஊதா பகுதி-கட்புல(UV-VIS) மற்றும் ஒலிமுறை ஒளிர்வு (PL) ஆகிய ஆய்வுகள் மூலம் ஆராயப்பட்டன. XRD பகுப்பாய்விலிருந்து கனசதுர-அறுகோண (cubic-hexagonal) படிக அமைப்பு கண்டறியப்பட்டது. செலுத்தும் மின்னணு நுண்நோக்கி பகுப்பாய்விலிருந்து, கோள வடிவமாக (spherical shape) வளர்ந்துள்ள வடிவ மேற்பரப்பு உருமாற்றம் காணப்பட்டது, அவைகளின் அளவுகள் 3-5 nm வரை வளர்ந்துள்ளன. ஃபூரியர் உருமாற்று அகச்சிவப்பு நிறமாலை பகுப்பாய்விலிருந்து, எல்-சிஸ்டேன் (L-Cysteine) மற்றும் CdS துணுக்கப்புள்ளி ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேதிவினைதொடர்பு உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. புற ஊதா பகுதி-கட்புல பகுப்பாய்விலிருந்து, துணுக்க தடுப்பு விளைவு (quantum confinement effect) காரணமாக ஒரு மேம்பட்ட உறிஞ்சுதல் இயல்பு தன்மை ஏற்பட்டுள்ளது. ஒலிமுறை ஒளிர்வு பகுப்பாய்விலிருந்து, சிறிய அளவிலான துகள்கள் வளர்ந்ததன் காரணமாக நீல உமிழ்வு நோக்கிய (blue-shift) நடத்தை மாற்றம் காணப்பட்டது. எனவே, தயாரிக்கப்பட்ட CdS துணுக்கப்புள்ளியானது ஒளி-மின்னணு (opto-electronic) மற்றும் உயிர்-படிவமாக்கல் (Bio-imaging) பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதென கருதப்படுகிறது.

முக்கிய வார்த்தைகள் : CdS, உமிளும் துணுக்கப்புள்ளி, சுற்றுச்சூழல் நட்பு வழி

Download PDF