Encapsulation of quantum dots in electrospun fibers – preparation and potential application
Заглавие: Включване на квантови точки в електроовлакнени влакна – получаване и потенциални приложения
Ръководител: доц. д-р Оля Стоилова Стоилова
Базова организация: Институт по полимери, Българска академия на науките
Продължителност: 24 месеца
Резюме на проекта: Добре известно е, че полупроводниковите квантови точки (QDs) притежават уникални оптични свойства и широко се изучават като агенти за образна диагностика и за приложение в сензори. Монодисперсните QDs имат широк абсорбционен спектър, като техните емисионни линии са тесни и независими от дължината на вълната на възбуждане, а дължината на излъчената светлина е по-къса от прага на възбуждане, което ги прави отлични източници на монохроматична светлина. Обаче детекцията, базирана на QDs, е ограничена от слабата възпроизводимост и ниска стабилност поради лесното агрегиране на QDs. Следователно, необходимо е да се разработи нова стратегия за включване на QDs в подходящи полимери, като полезни материали за насочване на светлината в оптичните вълноводи, които ще имат предимството да са с ниска цена и с желани свойства. По този начин полимерът ще осигури уникалната възможност да стабилизира наночастиците и да се получат нови органични-неорганични композити. Ето защо, целта на проекта е да се намерят подходящите условия за включване на полупроводникови квантови точки (напр. ZnSe, ZnS, ZnO) в подходящи полимери чрез електроовлакняване и/или едновременно провеждане на електроовлакняване и електроразпръскване. Нещо повече, ще бъдат изучени възможностите за потенциално приложение на получените нови композитни материали като електролуминесцентни средства и фотоволтаични клетки.
Ключови думи: фотолуминeсценция, квантови точки
Project Title: Encapsulation of quantum dots in electrospun fibers – preparation and potential application - Grant BAS-VAST
Coordinator: Assoc. Prof. Olya Stoilova Stoilova, PhD
Organization: Institute of Polymers, Bulgarian Academy of Sciences
Duration: 24 months
Abstract of the project: It is well-known that semiconductor quantum dots (QDs) have unique optical properties and have been widely used for imaging and sensing applications. Monodisperse QDs have broad absorption spectra, and their narrow emission linewidth is independent of excitation wavelengths as long as the emission wavelength is shorter than the excitation threshold, making them excellent monolithic light sources. However, QDs-based sensing is limited by its poor reproducibility and low stability due to easy aggregation of QDs. Therefore, it is necessary to develop a new strategy for encapsulation of quantum dots in a suitable polymer, as useful material for manipulating light in optical waveguide applications, with the advantage being low cost and with tunable properties. In this way, polymer will provide a unique opportunity to carry nanoparticles and to produce novel inorganic–organic composite. That is why the aim of the project is to find appropriate conditions for encapsulation of semiconductor quantum dots (e.g. ZnSe, ZnS, ZnO) in suitable polymers by electrospinning and/or by simultaneous electrospinning and electrospraying. Moreover, the possibilities of application of the prepared new composite materials for electroluminescent devices and photovoltaic cells will be studied.