Генерация синглетного кислорода при фотовозбуждении наночастиц серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована ИК-люминесценция суспензии стабилизированных в дистиллированной воде наночастиц серебра, возникающая при фотовозбуждении в полосе поверхностного плазмонного резонанса. Наблюдаемая короткоживущая люминесценция со спектральным максимумом при ≈1300 нм отнесена к люминесценции молекул синглетного кислорода. Предполагается, что образование синглетного кислорода происходит в два этапа в результате трехфотонного процесса. Сначала происходит однофотонное возбуждение поверхностного плазмонного резонанса наночастицы с образованием адсорбированной на ее поверхности молекулы супероксид-аниона, от которой в результате поглощения еще двух квантов того же лазерного импульса отщепляется электрон, в результате чего и появляется молекула синглетного кислорода. При длительном УФ-облучении исследуемая суспензия перестает быть фотостабильной, происходит выпадение темного осадка, появление которого может быть связано с нарушением стерической стабильности наночастиц серебра. В итоге происходит более эффективная адсорбция молекул кислорода и супероксид-аниона на поверхности наночастиц с последующим образованием оксида серебра.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. С. Ершов

Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук

Email: pyryaeva@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск

С. В. Валиулин

Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный педагогический университет

Email: pyryaeva@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. П. Пыряева

Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: pyryaeva@kinetics.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Список литературы

  1. Zhang Y.J. // Plasmonics. 2011. V. 6. P. 393.
  2. Willets K.A.,Duyne R.P., // Annu. Rev. Phys. Chem. 2007. V. 58. P. 267.
  3. Vankayala R., Kuo C.-L., Sagadevan A. et al. // J. Mater. Chem. B. 2013. V. 1. P. 4379.
  4. Huang Y.-F., Zhang M., Zhao J.-M. et al. // Angewandte Chemie. 2014. V. 126. P. 2385.
  5. Zhang W., Li Y., Niu J. et al. // Langmuir. 2013. V. 29. P. 4647.
  6. Конев Д.В., Тихонов А.П., Роговина С.З. и др. // Хим. физика. 2013. Т. 32. № 8. С. 72.
  7. Vankayala R., Sagadevan A., Vijayaraghavan P. et al. // Angewandte Chemie. 2011. V. 123. P. 10828.
  8. Mogensen K.B., Kneipp K. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. P. 28075.
  9. Западинский Б.И., Котова А.В., Матвеева И.А. и др. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 10. С. 87.
  10. Demyanenko A.V., Bogomolov A.S., Dozmorov N.V. et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 2175.
  11. Nosaka Y., Daimon T., Nosaka A. Y. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2004. V. 6. P. 2917.
  12. Pasparakis G., // Small. 2013. V. 9. P. 4130.
  13. Гольдорт В.Г., Демьяненко А.В., Богомолов А.С. и др. // ПТЭ. 2019. Т. 2. С. 114.
  14. Trushina A.P., Goldort V.G., Kochubei S.A. et al. // Chem. Phys. Lett. 2010. V. 485. P. 11.
  15. Bagrov I.V., Kiselev V.M., Kislyakov I.M. et al. // Optics Spectroscopy. 2015. V. 118. P. 417.
  16. Bregnhøj M., Westberg M., Jensen F. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. P. 22946.
  17. Shiller K., Muller F.V. // Polym. Intern. 1991. V. 25. P. 19.
  18. Ryu A., Naru E., Arakane K. et al. // Chem. Pharm. Bull. 1997. V. 45. P. 1243.
  19. Pettenkofer C., Pockrand I.,Otto A. // Surf. Sci. 1983. V. 135. P. 52.
  20. Louie S.M., Gorham J.M., Tan J. et al. // Environ. Sci.: Nano. 2017. V. 4. P. 1866.
  21. Kowalonek J.,Kaczmarek H., // Europ. Polym. J. 2010. V. 46. P. 345.
  22. Реброва Г.А., Василевский В.К., Ребров Л.Б. и др. // Биомед. химия. 2007. Т. 53. С. 442.
  23. Бурмистров В.А., Богданчикова Н.Е., Гюсан А.О. и др. // Сиб. науч. мед. журн. 2021. Т. 41. С. 4.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. а — Типичное ПЭМ-изображение; и б — полученная из ПЭМ-изображений гистограмма распределения по размерам наночастиц серебра, содержащихся в суспензии препарата “Арговит”. Сплошная линия — аппроксимация функцией (1) с d0 = 10 нм и σg = 1.65.

Скачать (250KB)
Метаданные
3. Рис. 2. а — Спектры поглощения чистого ПВП, чистого ГК и суспензии препарата “Арговит” при разных концентрациях наночастиц серебра; б — зависимость поглощения суспензии препарата “Арговит” на длине волны 355 нм от концентрации наночастиц серебра.

Скачать (154KB)
Метаданные
4. Рис. 3. а — Спектры люминесценции, зарегистрированные в результате УФ-фотовозбуждения суспензии препарата “Арговит” (5 мг/мл, 25 мДж, усреднение по 16 спектрам), ПВП (5 мг/мл, 30 мДж, усреднение по 4 спектрам), гидролизата коллагена (ГК, 100 мг/мл, 30 мДж, усреднение по 8 спектрам) и дистиллированной воды (30 мДж, усреднение по 4 спектрам); б — сигнал люминесценции, зарегистрированный в суспензии препарата “Арговит” на длине волны 1300 нм (энергия возбуждающего излучения — 25 мДж, усреднение по 8192 импульсам); серой линией показана аппроксимация сигнала люминесцецнии, соответствующая кинетике тушения второго порядка [14].

Скачать (153KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость интеграла сигнала люминесценции А, зарегистрированного на длине волны 1300 нм при фотовозбуждении суспензии препарата “Арговит”, от энергии возбуждающего излучения в двойных логарифмических координатах.

Скачать (60KB)
Метаданные
6. Рис. 5. а — Спектр поглощения суспензии препарата “Арговит” до УФ-облучения (1) и после УФ-облученияв течение 2 ч (2) (исходная концентрация наночастиц серебра — 0.1 мг/мл); б — временна́я зависимость интеграла сигнала люминесценции в спектральном диапазоне от 1200 до 1400 нм при фотовозбуждении суспензии на длине волны 355 нм (каждый сигнал усреднялся по 128 импульсам, энергия возбуждающего излучения — 30 мДж).

Скачать (136KB)
Метаданные

Примечание

Х Международная конференция им. В.В. Воеводского “Физика и химия элементарных химических про­цессов” (сентябрь 2022, Новосибирск, Россия).


© Российская академия наук, 2024