Fluorescuojančių fenilendiacetonitrilo nanodarinių morfologijos ir optinių savybių valdymas
K. Kazlauskas, G. Kreiza, E. Arbačiauskienė, A. Bieliauskas, V. Getautis, A. Šačkus, S. Juršėnas
Organiniai nanodariniai, kurių fluorescencijos savybes galima valdyti manipuliuojant jų morfologija, yra patrauklūs siekiant juos pritaikyti fluorescenciniuose jutikliuose (garų, temperatūros ir kt.). Taip pat pageidautina, jog tokių nanodarinių morfologiją būtų įmanoma keisti patogiu būdu. Šiame darbe precipitacijos metodu buvo formuojamos naujų, agregacijos sukelta fluorescencija pasižyminčių, fenilendiacetonitrilo molekulių nanodalelės su valdoma morfologija. Morfologijos valdymas buvo įgalintas molekuliniame kamiene esančiais pirazolo fragmentais ir šoninėmis alkoksi- bei ciklinėmis grupėmis, kurių dydis ir šakotumas buvo varijuojamas. Ilgesnės alkoksi- šoninės grupės nulėmė kristalinių nanostruktūrų formavimąsi. Tuo tarpu trumpesnių šoninių grandinių įvedimo atveju buvo stebimas amorfinių nanoagregatų susidarymas. Šonines diheksilmetoksi- grandines turinčio fenilendiacetonitrilo junginio nanodalelėms pasiektas itin stiprus morfologijos (kristalinė – amorfinė – kristalinė) bei analogiškai – fluorescencijos kvantinio našumo (žemas – aukštas – žemas) valdymas, kuomet buvo keičiamas tirpiklio ir vandens santykis (1/1 – 1/4 – 1/9) mišinyje su ištirpintu junginiu. Skenuojančios elektroninės ir optinės-poliarizacinės mikroskopijos tyrimais buvo patvirtinta, jog žemo fluorescencijos kvantinio našumo (2%) būsena stebima sferiškuose amorfiniuose agregatuose, o aukštas fluorescencijos kvantinis našumas (iki 70%) susijęs su dviem nanovielų formos kristalinėmis fazėmis. Galiausiai buvo pademontruotas šių fenilendiacetonitrilo junginių fluorescuojančių nanodalelių pritaikymas organinių garų jutime.
Viršuje: kairėje pavaizduotas fenilendiacetonitrilo molekulinis kamienas, dešinėje – šoninės šio kamieno grupės ir jų nulemta fluorescencijos kvantinio našumo priklausomybė tirpale.
Apačioje: fenilendiacetonitrilo junginio su šoninėmis diheksil- grupėmis fluorescencijos kvantinio našumo ir fluorescencijos gyvavimo trukmės priklausomybė nuo vandens dalies tirpiklio/vandens mišinyje su ištirpintu junginiu. Skenuojančiu elektroniniu mikroskopu darytos nuotraukos demonstruoja suformuotų nanodalelių morfologijos valdymą keičiant vandens dalį mišinyje.