Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

Efecto de la concentración de telurio en la solución sobre las propiedades estructurales, ópticas y de luminiscencia de las nanopartículas de telururo de cadmio

Sharon Kiprotich, Martin O. Onani, Muzi O. Ndwandwe y Francis B. Dejene

Se prepararon nanopartículas (NP) de telururo de cadmio (CdTe) solubles en agua utilizando L-cistina como agente de recubrimiento. La reacción se llevó a cabo en condiciones básicas (a pH=11) y se calentó a reflujo a 100ºC durante 1 h. En este trabajo, se prepararon diferentes concentraciones de telurio (Te) en la solución de NP de CdTe funcionalizadas con L-cistina a baja temperatura de 100ºC y se realizó una discusión detallada de su efecto. Las NP de CdTe se analizaron utilizando difracción de rayos X (DRX), espectroscopia ultravioleta-vis y fotoluminiscencia (PL). Los parámetros estructurales estimados por DRX revelaron la fase cúbica de CdTe a concentraciones más bajas de Te y la fase hexagonal de Te que emergía a concentraciones más altas de Te. Los resultados de DRX mostraron que las NP consistían en pequeños nanocristalitos de CdTe, de 3,1-4,5 nm de tamaño. Se utilizó microscopía electrónica de barrido para analizar la morfología de la superficie de las muestras y se encontró que variaba con diferentes concentraciones de Te en la solución acuosa. Consistían en morfologías de tipo esférico, en forma de varilla y en forma de cuchilla. Los umbrales de absorción de las nanopartículas de CdTe se desplazaron hacia el rojo cuando se aumentó la concentración de Te, debido a los efectos de confinamiento cuántico mostrados por las nanopartículas de CdTe nanocristalinas. La energía de brecha de banda óptica estimada mostró una disminución con un aumento en las cantidades de Te presente, mientras que las emisiones de banda observadas en los espectros de PL de las nanopartículas de CdTe se desplazaron hacia el rojo de 536-559 nm al aumentar la relación Te. El ancho completo de PL a la mitad del máximo aumentó de 49-60 nm con el aumento de Cd:Te de 1:0,1 a 1:1 mostrando una distribución de tamaño estrecha de las nanopartículas. La intensidad de PL más alta se realizó para una relación molar de Cd:Te de 1:0,4, lo que es una indicación de una cristalinidad mejorada.