SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES
The paper presents on the synthesis and optical properties of mesomorphic composites, based on a glassy liquid-crystalline caprylate matrix, with  CdSе/ZnS hetero-nanoparticles. The synthesis of complex core-shell semiconductor nanoparticles was carried out by fusing together a cadmium...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2019
|
| Online Access: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/18 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Download file: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465480313634816 |
|---|---|
| author | Mirnaya, Tatiana Yaremchuk, Galina Kosheliev, Alexander |
| author_facet | Mirnaya, Tatiana Yaremchuk, Galina Kosheliev, Alexander |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Tatiana Mirnaya",
"institution": "Ukraine,Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Galina Yaremchuk",
"institution": "Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the NAS of Ukraine"
},
{
"author": "Alexander Kosheliev",
"institution": "Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry of the NAS of Ukraine"
}
] |
| author_sort | Mirnaya, Tatiana |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:39Z |
| description | The paper presents on the synthesis and optical properties of mesomorphic composites, based on a glassy liquid-crystalline caprylate matrix, with  CdSе/ZnS hetero-nanoparticles. The synthesis of complex core-shell semiconductor nanoparticles was carried out by fusing together a cadmium caprylate composite with CdSе nanoparticles and zinc caprylate composite with ZnS nanoparticles. The cadmium and zinc chalcogenide nanoparticles have been synthesized in molten cadmium caprylate and zinc caprylate respectively.
It has been found by optical spectroscopy that the have hetero-nanoparticles a core-shell structure. The effect of the composition (molar ratio of the components) of CdSе/ZnS hetero-nanoparticles on their spectral characteristics has been studied. It has been shown that the nanocomposites with hetero-nanoparticles are characterized by a more intense exciton fluorescence band than composites with individual CdSе or ZnS nanoparticles. It has been found that by varying the hetero-nanoparticle composition, one can change the core-shell thickness ratio and adjust thereby the absorption and emission band edge. As the number of ZnS nanoparticles in CdSе/ZnS hetero-nanoparticles increases some narrowing of the long- wavelength emission region first takes plase, which may be attributed to a reduction in the recombination of the smaller number of surface trapped exciton, and then, at a large ZnS content, a broadening of the long- wavelength emission region takes plase due to the extended CdSе/ZnS surface.
It has been found that the main  contribution to the exciton fluorescence of nanocomposites with CdSе/ZnS hetero-nanoparticles is made by cadmium selenide nanoparticles, and that zinc sulfide nanoparticles enhance exciton fluorescence, also due to decrease in surface emission. It has been shown that the nanocomposites with hetero-nanoparticles are characterized by a more intense exciton fluorescence band that the nanocomposites with individual CdSе. The highest emission is observed in the case of the 35-55 % ZnS content of the shell, and at a smaller or larger amount of ZnS, emission intensity decreases.
  |
| doi_str_mv | 10.33609/0041-6045.85.1.2019.13-18 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:26Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФІЗИЧНА ХІМІЯ
УДК 54.057 : 546.56(-022.532) : 54.142.6 : 547.21 : 54-3 : 546.48
Т.А.Мирна*, Г.Г.Яремчук, О.В.Кошелєв
СИНТЕЗ І ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕЗОМОРФНИХ СКЛОПОДІБНИХ
НАНОКОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ КАПРИЛАТУ КАДМІЮ
З ГЕТЕРОНАНОЧАСТИНКАМИ СdSe/ZnS
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І.Вернадського НАН України,
просп. Академіка Палладіна, 32/34, Київ, 03142, Україна
* e-mail: mirnaya@ionc.kiev.ua
Представлено результати з синтезу та оптичних властивостей мезоморфних композитів на осно-
ві склоподібної рідкокристалічної каприлатної матриці з гетеронаночастинками CdSе/ZnS.
Методом оптичної спектроскопії визначено, що гетеронаночастинки мають будову типу яд-
ро/оболонка. Досліджено вплив складу (мольного співвідношення компонентів) гетеронано-
частинок CdSe/ZnS на їх спектральні характеристики. Показано, що нанокомпозити з гете-
ронаночастинками характеризуються більш інтенсивною смугою екситонної флюоресценції,
ніж композити з індивідуальними наночастинками CdSe або ZnS. Визначено, що, варіюючи
склад гетеронаночастинки, можна змінювати співвідношення товщин ядро–оболонка і тим
самим регулювати край смуги поглинання та емісії. Встановлено, що основний внесок в
екситонну флуоресценцію нанокомпозитів з гетеронаночастинками CdSe/ZnS дають наночас-
тинки селеніду кадмію, а наночастинки сульфіду цинку обумовлюють посилення екситонної
флуоресценції, у тому числі за рахунок зниження поверхневої емісії.
К л ю ч о в і с л о в а: рідкокристалічна матриця, нанокомпозити, гетеронаночастинки
напівпровідникових халькогенідів металів, оптичні властивості.
ВСТУП. Гетеронаночастинки напівпровід-
никових халькогенідів металів типу ядро/обо-
лонка (CdSе/CdS, CdSе/ZnS, CdSе/PbS) і нано-
композити на їх основі є об’єктами пильної ува-
ги науковців як нові матеріали для розвитку не-
лінійної оптики та створення систем перетво-
рення оптичної інформації. Змінюючи будову
та склад гетеронаночастинок, можна істотно
змінювати оптичні і нелінійно оптичні власти-
вості нанокомпозитів, наприклад, зміщуючи по-
ложення краю смуги поглинання. Так, при збі-
льшенні товщини оболонки гетеронаночасти-
нки відносно її ядра відбувається зсув смуг по-
глинання та емісії в червону область спектра
[1]. Створення композитів з гетеронаночастин-
ками дозволяє також значно покращити їх лю-
мінесцентні характеристики [2]. Це може мати
велике практичне значення для розробки но-
вих матеріалів із заданими властивостями і ви-
користання їх для створення лазерних світ-
лодіодів і елементів сонячних батарей [3], а та-
кож оптично активних матеріалів [4].
Останнім часом для одержання напівпро-
відникових гетеронаночастинок типу ядро/обо-
лонка та створення нанокомпозитів із задани-
ми оптичними характеристиками активно ви-
користовують структуровані середовища-мат-
риці. До них відносяться цеоліти, молекулярні
сита, міцели, мікроемульсії, гелі, полімери, сте-
кла і рідкі кристали [5–7]. Особливе місце се-
ред рідкокристалічних матриць займають іон-
ні рідкі кристали алканоатів металів, оскільки
вони не тільки дозволяють синтезувати різні
наночастинки заданого розміру і форми, рів-
номірно розподілених по об’єму матриці, а й,
внаслідок їх вираженої схильності до форму-
© Т.А.Мирна, Г.Г.Яремчук, О.В.Кошелєв , 2019
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1 13
mailto:mirnaya@ionc.kiev.ua
вання мезоморфних стекол [5], створювати но-
ві оптичні матеріали.
Дана робота присвячена синтезу гетерона-
ночастинок CdSе/ZnS типу ядро/оболонка в рід-
кокристалічному розплаві каприлату кадмію,
створенню мезоморфних композитів з цими на-
ночастинками та дослідженню їх оптичних і
флуоресцентних властивостей.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА. Синтез
складних оболонкових напівпровідникових на-
ночастинок здійснювався шляхом сплавляння
композиту каприлату кадмію з наночастинка-
ми CdSе з композитом каприлату цинку з на-
ночастинками ZnS.
Наночастинки халькогенідів кадмію і цин-
ку синтезовано в розплавах каприлату кадмію
та цинку відповідно. Каприлат кадмію (C7H15-
COO)2Cd формує мезофазу (смектик А) в ін-
тервалі температур 98–165 °С і здатний до пе-
реохолодження з утворенням при кімнатній
температурі скла, що має смектичну бішарову
структуру [8]. Каприлат цинку(C7H15COO)2Zn
плавиться при температурі 140 °С і переходить
у фазу ізотропного розплаву. В цих розплавах
були одержані наночастинки CdSe і ZnS згід-
но з розробленими нами раніше [9, 10] мето-
диками. Для синтезу гетеронаночастинок CdSe
+ ZnS змішували ці нанокомпозити в різних ма-
сових співвідношеннях з розрахунку на загаль-
ну кількість наночастинок 4 % мол. за форму-
лою хCdSe + (4–х)ZnS. При приготуванні суміші
нанокомпозитів враховували температурні та
концентраційні інтервали існування мезофази
та склоутворення згідно з діаграмою стану біна-
рної системи (C7H15COO)2Cd | (C7H15COO)2Zn
[11]. Суміш ретельно перетирали в агатовій сту-
пці і витримували протягом 4 год в атмосфе-
рі аргону при температурі 110–150 °С. Потім
розплав швидко охолоджували до кімнатної тем-
ператури. При цьому отримували склоподібні
мезоморфні нанокомпозити з загальним вмі-
стом наночастинок — 4 % мол., які характери-
зуються високою стабільністю. Їх оптичні ха-
рактеристики не змінюються протягом трива-
лого проміжку часу. Для одержання наночас-
тинок CdSe + ZnS використано нанокомпозити
з наночастинками CdSe, діаметр яких складав
1 нм і нанокомпозити з наночастинками ZnS
діаметром 2 нм.
Електронні спектри поглинання реєстру-
вали на спектрофотометрі Perkin Elmer UV/VIS
Lambda 35, застосовуючи кварцові кювети тов-
щиною 30 мкм. Спектри флуоресценції запи-
сували в області 300–700 нм на приладі Perkin
Elmer LS 55. Джерелом світла була ксенонова
(Хе) дугова лампа.
ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ. У роботі ви-
вчено вплив складу (мольного співвідношен-
ня компонентів) на спектральні характерис-
тики отриманих гетеронаночастинок на при-
кладі CdSe + ZnS, з наночастинками CdSe, роз-
міром ≈ 1 нм. Далі такі гетеронаночастинки
позначено як CdSe/ZnS.
На рис. 1, а,б зображено спектри поглинан-
ня мезоморфних композитів з гетеронаночас-
тинками CdSe/ZnS у залежності від співвід-
ношення мольних часток халькогенід-йонів
Se:S. Нанокомпозити , які містять індивіду-
альні наночастинки CdSe і ZnS, характеризу-
ються екситонним поглинанням з максиму-
мами при 380 і 280 нм відповідно. Як видно
із рис. 1, а, при незначній кількості наночас-
тинок ZnS оболонки (крива 2) відбувається
блакитний зсув відносно смуги індивідуаль-
ного ядра CdSe (крива 1), проте зі зростан-
ням кількості ZnS далі відбувається черво-
ний зсув і ріст інтенсивності смуг поглина-
ння, що свідчить про формування ядра/обо-
лонки CdSe/ZnS. Початковий блакитний зсув
можна пояснити стисненням поверхні нано-
частинок формуванням ZnS-оболонки [4, 12].
При подальшому збільшенні кількості на-
ночастинок ZnS оболонки також спостеріга-
ється червоний зсув відносно смуги індивіду-
ального ядра CdSe (рис. 1, б, крива 5), проте від-
бувається падіння інтенсивності смуг погли-
нання, що свідчить про формування структури
ядро/оболонка CdSe/ZnS. При великому значен-
ні ZnS (крива 7) товщина його оболонки при-
гнічує поглинання CdSe, що далі підтвердже-
но на спектрах емісії.
На рис. 2, а,б представлено спектри емісії
флюоресценції для нанокомпозитів на основі
каприлату кадмію з гетеронаночастинками CdSe/
Т.А.Мирна, Г.Г.Яремчук, О.В.Кошелєв
14 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1
ZnS у залежності від співвідношення мольних
часток Se:S. З рис. 2, а випливає, що зі збіль-
шенням мольної частки наночастинок ZnS в
оболонці гетеронаночастинок CdSe/ZnS зрос-
тає інтенсивність характерної для CdSe сму-
ги екситонного поглинання з невеликим чер-
воним зміщенням (з 381 до 389 нм).
При значному вмісті у складі оболонки ге-
теронаночастинок частки ZnS (рис. 2, б, криві
6,7) різко падає інтенсивність смуги екситон-
ної емісії флуоресценції наночастинок CdSe.
Для всіх спектрів флуоресценції гетеро-
наночастинок CdSe/ZnS на рис. 2, а,б характе-
рне вирізнення довгохвильової інтенсивної сму-
ги, яка при збільшенні концентрації наночас-
тинок ZnS змінюється в діапазоні λ = 438–458
нм і при цьому має блакитний зсув відносно
основної довгохвильової смуги для індивіду-
ального ядра CdSe з максимумом при λ = 530
нм. Таке блакитне зміщення можна пояснити
пасивацією поверхні ядра CdSe, внаслідок чо-
го зменшується кількість локалізації поверхне-
вих пасток і послаблюється інтенсивність без-
випромінювальної рекомбінації [4, 13].
Крім того, зі зростанням кількості нано-
частинок ZnS у гетеронаночастинці CdSe/ZnS
спочатку довгохвильова область емісії, яку мо-
жна віднести до рекомбінації захоплених на
поверхні екситонів, дещо звужується, а потім
при великому вмісті ZnS — розширюється за
рахунок розвиненої поверхні ZnS [12, 13].
Синтез і оптичні властивості мезоморфних склоподібних нанокомпозитів ...
Рис. 1. Спектри поглинання склоподібних нано-
композитів на основі каприлату кадмію з гетерона-
ночастинками CdSe/ZnS у залежності від спів-
відношення мольних часток CdSe:ZnS: 1 – для на-
нокомпозиту з індивідуальними наночастинками
CdSe; 2 – 0.75: 0.25, 3 – 0.70:0.30, 4 – 0.60:0.40
(а); 5 – 0.45:0.55, 6 – 0.35:0.65, 7 – 0.20:0.80 (б).
а
б
Рис. 2. Спектри емісії флюоресценції склоподіб-
них нанокомпозитів на основі каприлату кадмію з
гетеронаночастинками CdSe/ZnS у залежності від
співвідношення мольних часток CdSe : ZnS: 1 –
CdSe; 2 – 0.75:0.25, 3 – 0.70:0.30, 4 – 0.60:0.40 (a);
5 – 0.45:0.55, 6 – 0.35:0.65, 7 – 0.15:0.85 (б).
б
а
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1 15
На рис. 3 зображено експериментальну
залежність положення максимуму поглинан-
ня та інтенсивності емісії нанокомпозитів на
основі каприлату кадмію з гетеронаночастинка-
ми CdSe/ZnS у залежності від мольної част-
ки ZnS. Як видно із рисунку, найбільша ін-
тенсивність емісії спостерігається у випадку,
коли вміст ZnS становить 35–55 % мол., а при
меншій чи більшій кількості ZnS інтенси-
вність емісії падає.
Таким чином, варіюючи склад гетерона-
ночастинки, можна змінювати співвідношення
товщин ядро–оболонка і тим самим регулю-
вати край смуги поглинання та емісії. Крім
того, із зростанням кількості наночастинок ZnS
у гетеронаночастинках CdSe/ZnS, спочатку
відбувається деяке звуження довгохвильової
області емісії, яку можна віднести до пони-
ження рекомбінації меншої кількості захопле-
них на поверхні ядер екситонів, а потім при
великому вмісті ZnS — розширення цієї
області за рахунок розвиненої поверхні CdSе.
Отже, всі одержані нанокомпозити з ге-
тронаночастинками характеризуються більш ін-
тенсивною смугою екситонної флюоресценції,
ніж композити з індивідуальними CdSe-нано-
частинками. Основний внесок в екситонну флу-
оресценцію нанокомпозитів з гетеронаночастин-
ками CdSe/ZnS дають наночастинки селеніду
кадмію, а наночастинки сульфіду цинку, на на-
шу думку, обумовлюють посилення екситон-
ної флуоресценції, у тому числі за рахунок зни-
ження поверхневої емісії.
СИНТЕЗ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕЗО-
МОРФНЫХ СТЕКЛООБРАЗНЫХ НАНОКОМПО-
ЗИТОВ НА ОСНОВЕ КАПРИЛАТА КАДМИЯ С
ГЕТЕРОНАНОЧАСТИЦАМИ СdSe/ZnS
Т.А.Мирная*, Г.Г.Яремчук, А.В.Кошелев
Институт общей и неорганической химии
им. В.И.Вернадского НАН Украины,
просп. Академика Палладина, 32/34,
Киев, 03142, Украина
* e-mail: mirnaya@ionc.kiev.ua
Представлены результаты по синтезу и оп-
тическим свойствам мезоморфных композитов
на основе стеклообразной жидкокристалличес-
кой каприлатной матрицы с гетеронаночастица-
ми CdSе/ZnS. Методом оптической спектроско-
пии определено, что гетеронаночастицы имеют
строение типа ядро/оболочка. Исследовано вли-
яние состава (мольного соотношения компоне-
нтов) гетеронаночастиц CdSe/ZnS на их спектра-
льные характеристики. Показано, что наноком-
позиты с гетеронаночастицами характеризуются
более интенсивной полосой экситонной флю-
оресценции, чем композиты с индивидуальными
наночастицами CdSe или ZnS.
К л ю ч е в ы е с л о в а: жидкокристаллическая
матрица, нанокомпозиты, гетеронаночастицы по-
лупроводниковых халькогенидов металлов, опти-
ческие свойства.
SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF ME-
SOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED
ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe/ZnS HETE-
RONANOPARTICLES
T.A.Mirnaya*, G.G.Yaremchuk, A.V.Kosheliev
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic
Chemistry of National Academy of Sciences
of Ukraine, 32/34 Academic Palladin Avenue,
Kyiv, 03142, Ukraine
* e-mail: mirnaya@ionc.kiev.ua
Т.А.Мирна, Г.Г.Яремчук, О.В.Кошелєв
Рис. 3. Положення максимуму оптичного поглина-
ння (1) та інтенсивності флюоресценції (2) нано-
композитів на основі каприлату кадмію з гетеро-
наночастинками CdSe/ZnS у залежності від мо-
льної частки (х) ZnS.
16 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1
mailto:mirnaya@ionc.kiev.ua
mailto:mirnaya@ionc.kiev.ua
The paper presents on the synthesis and optical
properties of mesomorphic composites, based on a glas-
sy liquid-crystalline caprylate matrix, with CdSе/
ZnS hetero-nanoparticles. The synthesis of complex
core-shell semiconductor nanoparticles was carried
out by fusing together a cadmium caprylate compo-
site with CdSе nanoparticles and zinc caprylate com-
posite with ZnS nanoparticles. The cadmium and
zinc chalcogenide nanoparticles have been synthe-
sized in molten cadmium caprylate and zinc capry-
late respectively.
It has been found by optical spectroscopy that
the have hetero-nanoparticles a core-shell structure.
The effect of the composition (molar ratio of the
components) of CdSе/ZnS hetero-nanoparticles on
their spectral characteristics has been studied. It has
been shown that the nanocomposites with hetero-
nanoparticles are characterized by a more intense ex-
citon fluorescence band than composites with indi-
vidual CdSе or ZnS nanoparticles. It has been found
that by varying the hetero-nanoparticle composition,
one can change the core-shell thickness ratio and ad-
just thereby the absorption and emission band edge.
As the number of ZnS nanoparticles in CdSе/ZnS
hetero-nanoparticles increases some narrowing of
the long-wavelength emission region first takes pla-
se, which may be attributed to a reduction in the re-
combination of the smaller number of surface trap-
ped exciton, and then, at a large ZnS content, a bro-
adening of the long-wavelength emission region ta-
kes plase due to the extended CdSе/ZnS surface.
It has been found that the main contribution to
the exciton fluorescence of nanocomposites with
CdSе/ZnS hetero-nanoparticles is made by cadmium
selenide nanoparticles, and that zinc sulfide nanopar-
ticles enhance exciton fluorescence, also due to de-
crease in surface emission. It has been shown that the
nanocomposites with hetero-nanoparticles are charac-
terized by a more intense exciton fluorescence band that
the nanocomposites with individual CdSе. The hig-
hest emission is observed in the case of the 35–55 %
ZnS content of the shell, and at a smaller or larger
amount of ZnS, emission intensity decreases.
K e y w o r d s: liquid-crystalline matrix, nanocom-
posites, hetero-nanoparticles of semiconducting me-
tal chalcogenide, optical properties.
ЛІТЕРАТУРА
1. Pan D., Wang Q., Pang J. et al. Semiconductor
“nano-onions” with multifold alternating CdS/
CdSe or CdSe/CdS structure // Chem. Materials.
-2006. -18. -P. 4253–4258.
2. Tessier D., Spinicelli P., Dupont D. et al. Effi-
cient exciton concentrators built from colloidal
core/crown CdSe/CdS semiconductor nanoplate-
lets // Nano Lett. -2014. -14, № 1. -P. 207–213.
3. Talapin D.V., Koeppe R., Gotzinger S. et al. Hig-
hly emissive colloidal CdSe/CdS heterostructures
of mixed dimensionality // Ibid. -2003. -3, № 12.
-P. 1677–1681.
4. Sharma S.C. A review of the electro-optical pro-
perties and their modification by radiation in
polymer-dispersed liquid crystals and thin films
containing CdSe/ZnS quantum dots // Materials
Science Eng. B. -2010. -168. -P. 5–15.
5. Klimusheva G., Mirnaya T.,Garbovskiy Y. Versa-
tile nonlinear-optical materials based on meso-
morphic metal alkanoates: design, properties, and
applications // Liquid Crystals Rev. -2015. -3, №
1. -P. 28–57.
6. Mirnaya T., Asaula V., Volkov S. et al. Synthesis
and optical properties of liquid-crystalline nano-
composite cadmium octanoate – CdS quantum
dots // Physics and Chemistry of Solid State.
-2012. -13, № 1. -Р. 131–136.
7. Lyashchova A., Dmytruk A., Dmytruk I. et al. Op-
tical absorption, induced bleaching, and photolu-
minescence of CdSe nanoplatelets grown in
cadmium octanoate matrix // Nanoscale Res Lett.
-2014. -9, № 1. -Р. 88–91.
8. Асаула В.М., Мирна Т.М., Яремчук Г.Г., То-
лочко А. С. Мезоморфні і склоутворюючі вла-
стивості гомологічного ряду алканоатів кад-
мію // Укр. хим. журн. -2011. -77, № 1. -С. 24–27.
9. Пат. UA 58140. Спосіб одержання рідкокрис-
талічних скловидних нaнокомпозитних мате-
ріалів з наночастинками напівпровідникових
сульфідів металів / Мирна Т.А., Асаула В.М.,
Яремчук Г.Г., Волков С.В. -Опубл. 2011.
10. Пат. UA 69609. Спосіб одержання рідкокрис-
талічних нaнокомпозитних матеріалів з напів-
провідниковими наночастинками CdSe / Мир-
на Т.А., Асаула В.М., Яремчук Г.Г., Волков С.В.
-Опубл. 2012.
11. Мирная Т.А., Яремчук Г.Г., Токменко И.И., Аса-
ула В.Н. Фазовые диаграммы бинарных сис-
тем каприлатов цинка, кадмия и свинца // Укр.
хим. журн. -2013. -79, № 9. -С. 10–13.
12. Ge M., Yue Y., Liu Y. et al. Facile capping CdS
and ZnS shells by thermolysis of ethylxanthate
precursors for CdSe/CdS/ZnS nanocrystals //
Colloids Surfaces A: Physicochem Eng. Aspects.
-2011. -384. -P. 574–579.
13. Lee Yu-H., Tseng Ch.-Sh., Wei Y.-L. Fabrication
and characterization of CdSe/ZnS quantum dots-
doped polystyrene microspheres prepared by self-
assembly // J. Materials Res. -2012. -27, № 22.
-P. 2829–2836.
Синтез і оптичні властивості мезоморфних склоподібних нанокомпозитів ...
ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1 17
REFERENCES
1. Pan D., Wang Q., Pang J., Jiang Sh., Ji X., An L.
Semiconductor “nano-onions” with multifold
alternating CdS/CdSe or CdSe/CdS structure.
Chemistry of Materials. 2006. 18: 4253.
2. Tessier D., Spinicelli P., Dupont D., Patriarche
G., Ithurria S., Dubertret B. Efficient exciton
concentrators built from colloidal core/crown
CdSe/CdS Semiconductor Nanoplatelets. Nano
Letters. 2014. 14(1): 207.
3. Talapin D.V., Koeppe R., Gotzinger S., Kornow-
ski A., Lupton J.M., Rogach A.L., Benson O.,
Feldmann J., Weller H. Highly emissive colloidal
CdSe/CdS heterostructures of mixed dimensio-
nality. Nano Letters. 2003. 3(12):1677.
4. Sharma S.C. A review of the electro-optical pro-
perties and their modification by radiation in po-
lymer-dispersed liquid crystals and thin films
containing CdSe/ZnS quantum dots. Materials
Science and Engineering B. 2010. 168: 5.
5. Klimusheva G., Mirnaya T., Garbovskiy Y. Versa-
tile nonlinear-optical materials based on meso-
morphic metal alkanoates: design, properties, and
applications. Liquid Crystals Reviews. 2015. 3(1): 28.
6. Mirnaya T., Asaula V., Volkov S., Tolochko A.,
Klimusheva G. Synthesis and optical properties
of liquid-crystalline nanocomposite cadmium oc-
tanoate – CdS quantum dots. Physics and
Chemistry of Solid State. 2012. 13(1): 131.
7. Lyashchova A., Dmytruk A., Dmytruk I., Klimu-
sheva G., Mirnaya T., Asaula V. Optical absorp-
tion, induced bleaching, and photoluminescence
of CdSe nanoplatelets grown in cadmium octa-
noate matrix. Nanoscale Research Letters. 2014.
9(1): 88.
8. Asaula V.M., Mirnaya T.A., Yaremchuk G.G., To-
lochko A.S. Mesomorphic and glass formed pro-
perties of gomologous series of cadmium alcano-
ates. Ukrainian Chemistry Journal. 2011. 77 (1): 24.
9. Patent UA 58140. Mirnaya T.A., Asaula V.N.,
Yaremchuk G.G., Volkov S.V. Method for obtai-
ning liquid crystal glass nano-composite mate-
rials with nanoparticles of semiconductor metal
sulfides. 2011.
10. Patent UA 69609. Mirnaya T.A., Asaula V.N.,
Yaremchuk G.G., Volkov S.V. Method for obtai-
ning liquid crystal nano-composite materials
with semiconductor nanoparticles CdSe. 2012.
11. Mirnaya T.A., Yaremchuk G.G., Tokmenko I.I.,
Asaula V.N. Phase diagrams of binary systems of
zinc, cadmium and lead caprilates. Ukrainian
Chemistry Journal. 2013. 79(9): 10.
12. Ge M., Yue Y., Liu Y., Wu J., Dai N. Facile cap-
ping CdS and ZnS shells by thermolysis of
ethylxanthate precursors for CdSe/CdS/ZnS na-
nocrystals. Colloids Surfaces A: Physicochem Eng.
Aspects. 2011. 384: 574.
13. Lee Yu-H., Tseng Ch.-Sh., Wei Y.-L. Fabrication
and characterization of CdSe/ZnS quantum dots-
doped polystyrene microspheres prepared by
self-assembly. Journal of Materials Research.
2012. 27(22): 2829.
Надійшла 25.02.2019
Т.А.Мирна, Г.Г.Яремчук, О.В.Кошелєв
18 ISSN 0041-6045. УКР. ХІМ. ЖУРН., 2019, т. 85, № 1
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-18 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:02:42Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/e9/a05a137911541c5505d14b5377fca9e9.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-182026-07-22T08:23:39Z SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES Mirnaya, Tatiana Yaremchuk, Galina Kosheliev, Alexander liquid- crystalline matrix, nanocomposites, hetero-nanoparticles of metal chalcogenide, optical properties The paper presents on the synthesis and optical properties of mesomorphic composites, based on a glassy liquid-crystalline caprylate matrix, with  CdSе/ZnS hetero-nanoparticles. The synthesis of complex core-shell semiconductor nanoparticles was carried out by fusing together a cadmium caprylate composite with CdSе nanoparticles and zinc caprylate composite with ZnS nanoparticles. The cadmium and zinc chalcogenide nanoparticles have been synthesized in molten cadmium caprylate and zinc caprylate respectively. It has been found by optical spectroscopy that the have hetero-nanoparticles a core-shell structure. The effect of the composition (molar ratio of the components) of CdSе/ZnS hetero-nanoparticles on their spectral characteristics has been studied. It has been shown that the nanocomposites with hetero-nanoparticles are characterized by a more intense exciton fluorescence band than composites with individual CdSе or ZnS nanoparticles. It has been found that by varying the hetero-nanoparticle composition, one can change the core-shell thickness ratio and adjust thereby the absorption and emission band edge. As the number of ZnS nanoparticles in CdSе/ZnS hetero-nanoparticles increases some narrowing of the long- wavelength emission region first takes plase, which may be attributed to a reduction in the recombination of the smaller number of surface trapped exciton, and then, at a large ZnS content, a broadening of the long- wavelength emission region takes plase due to the extended CdSе/ZnS surface. It has been found that the main  contribution to the exciton fluorescence of nanocomposites with CdSе/ZnS hetero-nanoparticles is made by cadmium selenide nanoparticles, and that zinc sulfide nanoparticles enhance exciton fluorescence, also due to decrease in surface emission. It has been shown that the nanocomposites with hetero-nanoparticles are characterized by a more intense exciton fluorescence band that the nanocomposites with individual CdSе. The highest emission is observed in the case of the 35-55 % ZnS content of the shell, and at a smaller or larger amount of ZnS, emission intensity decreases.   V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2019-02-15 Article Article Physical chemistry Физическая xимия Фізична xімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/18 10.33609/0041-6045.85.1.2019.13-18 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 85 No. 1 (2019): Ukrainian Chemistry Journal; 13-18 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 85 ##issue.no## 1 (2019): Украинский химический журнал; 13-18 Український хімічний журнал; Том 85 № 1 (2019): Український хімічний журнал; 13-18 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/18/8 Copyright (c) 2019 Tatiana Mirnaya, Galina Yaremchuk, Alexander Kosheliev https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Mirnaya, Tatiana Yaremchuk, Galina Kosheliev, Alexander SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title | SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title_full | SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title_fullStr | SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title_full_unstemmed | SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title_short | SYNTHESIS AND OPTICAL PROPERTIES OF MESOMORPHIC GLASSY NANOCOMPOSITES BASED ON CADMIUM CAPRYLATE WITH CdSe / ZnS HETERONANOPARTICLES |
| title_sort | synthesis and optical properties of mesomorphic glassy nanocomposites based on cadmium caprylate with cdse / zns heteronanoparticles |
| topic_facet | liquid- crystalline matrix nanocomposites hetero-nanoparticles of metal chalcogenide optical properties |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/18 |
| work_keys_str_mv | AT mirnayatatiana synthesisandopticalpropertiesofmesomorphicglassynanocompositesbasedoncadmiumcaprylatewithcdseznsheteronanoparticles AT yaremchukgalina synthesisandopticalpropertiesofmesomorphicglassynanocompositesbasedoncadmiumcaprylatewithcdseznsheteronanoparticles AT koshelievalexander synthesisandopticalpropertiesofmesomorphicglassynanocompositesbasedoncadmiumcaprylatewithcdseznsheteronanoparticles |