Recent onderzoek van de Kumamoto University in Japan heeft aangetoond dat polyoxometalaten (POM's), meestal gebruikt voor katalyse, elektrochemie, en fotochemie, kan ook worden gebruikt in een techniek voor het analyseren van quantum dot (QD) fotoluminescentie (PL) emissiemechanismen.

Quantum dots (QD's) zijn klein, halfgeleidende nanokristallen of deeltjes, typisch tussen de twee en tien nanometer groot. Bijna 40 jaar geleden ontdekt, hun sterke fotoluminescerende eigenschappen zijn een functie van hun grootte en vorm, waardoor ze bruikbaar zijn voor optische toepassingen, variërend van bio-imaging tot lichtemitterende diodes. Vooruitgang in kwalitatief hoogstaand QD-onderzoek in de afgelopen tien jaar heeft zeer lichtgevende maar enigszins onstabiele QD's opgeleverd die ook, helaas, gebruik giftige of zeldzame elementen. Pogingen om stabiele QD's te maken zonder deze giftige of dure elementen zijn een drijvende kracht geweest in recent onderzoek.

Om deze problemen aan te pakken, onderzoekers hebben onderzocht hoe de grootte te veranderen, morfologie, en PL van tindioxide (SnO ₂ ) goedkoop produceren, stal, en niet-toxische colloïdale halfgeleider nanokristallen voor verschillende toepassingen. interessant, de optische eigenschappen van SnO ₂ bleken te worden veroorzaakt door defecten in zowel het bulkmateriaal als de QD's zelf.

Onderzoekers van Professor Kida's Chemical Engineering Laboratory aan de Kumamoto University hebben SnO . gesynthetiseerd ₂ QD's met behulp van een vloeibare fase-methode om QD's met verschillende morfologieën te produceren. De grootte van de QD's werd gecontroleerd door de temperatuur tijdens de synthese te veranderen. Alle QD's produceerden een blauwe PL bij blootstelling aan UV-licht (370 nm) en QD's met een grootte van 2 nm produceerden de beste intensiteit. Om de PL-eigenschappen en mechanismen gerelateerd aan defecten in de gesynthetiseerde QD's te onderzoeken, de onderzoekers gebruikten materialen (POM's) die de bloei doven door middel van reacties in aangeslagen toestand.

POM's gedoofde emissies van de SnO ₂ QD's bij piekintensiteiten (401, 438, en 464 nm) maar, tot verbazing van de onderzoekers, een voorheen onzichtbare piek bij 410 nm werd onthuld.

"Wij zijn van mening dat de emissie bij 410 nm wordt veroorzaakt door een bulkdefect, die niet kunnen worden gedekt door POM's, dat veroorzaakt wat bekend staat als stralingsrecombinatie - de spontane emissie van een foton met een golflengte die verband houdt met de vrijgekomen energie, "Zei projectleider professor Tetsuya Kida. "Dit werk heeft aangetoond dat onze techniek effectief is in het analyseren van PL-emissiemechanismen voor QD's. We geloven dat het zeer nuttig zal zijn voor toekomstig QD-onderzoek."