Luận án Nghiên cứu tổng hợp các chấm lượng tử phát quang ZnSe, ZnSe:Mn/ZnS, ZnSe/ZnS:Mn/ZnS định hướng ứng dụng trong y sinh

này cần phải biết các 
 44 
điều kiện đo như dung môi, bước sóng kích thích, nhiệt độ. Thứ ba, lựa chọn các điều 
kiện đo như bước sóng kích thích quang huỳnh quang, độ hấp thụ tại bước sóng kích 
thích đó, thường là chỉnh ở độ hấp thụ của dung dịch cỡ 2,5 đến 3% mà thôi, để tránh 
việc tái hấp thụ hay truyền năng lượng hấp thụ giữa các hạt nằm quá gần nhau. Tiến 
hành đo phổ hấp thụ và phổ phát xạ của cùng mẫu đo này và mẫu chuẩn trong các 
dung môi tương ứng. Thứ tư, xử lý số liệu và tính toán hiệu suất lượng tử tương đối 
theo công thức sau [178, 179]: 
f ,x và f,st tương ứng là QY của QD cần đo và của mẫu chuẩn. 
Fx, Fst lần lượt là diện tích vùng phổ phát xạ của mẫu đo và mẫu chuẩn. 
nx, nst : chỉ số khúc xạ trong dung dịch (cả hai cùng là dung dịch trong suốt 
trong dung môi nên tỉ số này chia nhau bằng 1). 
fx, fst là phần hấp thụ bởi mẫu đo hoặc mẫu chuẩn. 
Để kết quả tính QY chính xác thì bước sóng hấp thụ của các chất màu lựa chọn 
làm mẫu chuẩn và mẫu đo phải bằng nhau tại bước sóng kích thích hệ đo huỳnh 
quang, thì hiệu suất lượng tử được tính: 
Fx, Fst được xác định bằng cách tính diện tích phổ phát xạ huỳnh quang của mẫu 
đo và mẫu chuẩn. 
2.6. Đánh giá khả năng tương thích của nano phát quang với kháng thể bằng kỹ 
thuật SDS - pages. 
Phương pháp: 
• Chuẩn bị các phức hợp 
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm giữa EDC, protein A và NCs ZnSe:5%Mn/ZnS-PEG 
A A1 (l) A2 (l) A3 (l) 
EDC [20mg/ml] 10 20 30 
Protein A [2mg/ml] 25 25 25 
NCs 65 55 45 
 45 
Bảng 2.4. Bố trí thí nghiệm giữa EDC, protein A và NCs ZnSe:5%Mn/ZnS-PEG 
Bảng 2.5. Bố trí thí nghiệm giữa EDC, protein A và NCs ZnSe:5%Mn/ZnS-PEG 
(EDC: 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride) 
• Chuẩn bị gel điện di 
Đổ gel 16%, với các thành phần của gel phân tách và gel gom như bảng 2.6. 
Bảng 2.6. Thành phần của gel phân tách và gel gom 
Gel phân tách Gel gom 
Thành phần Thể tích (μl) Thành phần Thể tích (μl) 
H2O 840 H2O 480 
Tris-HCl 1,5M pH8,8 1500 Tris-HCl 0,5M pH6,8 500 
Acrylamide: 
bisacrylamide (37:1) 
2400 
Acrylamide: 
bisacrylamide (2:1) 
1000 
SDS 10% 60 SDS 10% 20 
APS (100mg/ml) 30 APS (100mg/ml) 15 
TEMED 6 TEMED 3 
(Ammonium persulphate (APS), N,N,N&,N&-tetramethylethylenediamine (TEMED)) 
Lần lượt đổ gel theo thứ tự: gel phân tách (separating gel) và gel gom (stacking 
gel). Sau khi gel đông, lấy lược ra, lắp bảng gel vào bồn điện di và cho dung dịch điện 
di 1X vào bồn. 
• Chuẩn bị mẫu điện di 
Lấy 15μl phức hợp NC – protein A – kháng thể hòa với 15μl dung dịch nạp mẫu 
điện di 2X. 
B B1 (l) B2 (l) B3 (l) 
EDC [20mg/ml] 10 20 30 
Protein A [2mg/ml] 50 50 50 
NCs 40 30 20 
C C1 (l) C2 (l) C3 (l) 
EDC [20mg/ml] 5 10 20 
Protein A [2mg/ml] 75 75 75 
NCs 20 15 5 
 46 
• Tiến hành điện di: 
+ Nạp 15 μl mẫu phức hợp A, B, C vào mỗi giếng, tiến hành điện di với hiệu điện 
thế 120V, cường độ dòng điện 90mA, thời gian 120 phút. 
+ Khi điện di xong, lấy gel ra khỏi kính, loại bỏ phần gel gom, nhuộm phần gel 
phân tách với dung dịch nhuộm khoảng 10 phút. 
+ Giải nhuộm bằng dung dịch giải nhuộm, thay dần dung dịch giải nhuộm cho 
đến khi gel trở nên trong suốt không màu và vạch protein hiện rõ. 
2.7. Tiến hành chạy flow cytometry xác định nồng độ tối ưu giữa tương tác kháng 
thể (Ab) và hạt nano phát quang (NC). 
• Vật liệu: 
Các phức hợp đã gắn kháng thể cho từng tác nhân 
Kháng thể chuẩn của máy 
• Phương pháp: 
Phương pháp flow cytometry được tiến hành chạy trên máy BD FACSCalibur 
Calibrate 
Các phức hợp gắn với kháng thể, sẽ được tiến hành xác định sự khác biệt giữa 
hạt QD có gắn kháng thể và không gắn kháng thể. Các phức hợp được lựa chọn cho 
các thí nghiệm tiếp theo là những phức hợp cường độ phát quang rõ ràng và có gắn 
kháng thể. 
2.8. Khảo sát khả năng phát hiện tác nhân gây bệnh của hạt NC–Ab trên chủng 
MRSA và E.coli O157: H7 
- Các chủng chuẩn vi khuẩn Salmonella, Shigella, Staphylococcus aureus, 
Staphylococcus epidermidis được nuôi cấy trong môi trường LB (Lubria broth) ở 
370C, sau đó, được pha loãng bậc 10 thành nồng độ từ 102 CFU/ml (Shigella), 106 
CFU/ml (Salmonella, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis). 
- Hỗn dịch vi khuẩn (100 l) được cho phản ứng với 20 l các phức hợp A1, B1 
với các thời gian từ 5, 15 phút đến 30 phút. 
- Hỗn dịch được rửa hai lần với PBS. Hòa lại hỗn dịch trong 100 l PBS. 
- Sau đó, hỗn dịch được quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang. 
 47 
2.9. Ứng dụng hạt NC–Ab phát hiện chủng gây bệnh trên mẫu (giả mẫu) 
• Vật liệu: 
- Các mẫu thực phẩm mua từ chợ (30 mẫu bao gồm: rau muống, thịt bò, cải 
xanh....) 
- Chủng chuẩn vi khuẩn E.coli O 157: H7, và MRSA 
• Phương pháp: 
1. Chọn mẫu thực phẩm: 
Các mẫu thực phẩm được mua một cách ngẫu nhiên tại các chợ trong thành phố 
Hồ Chí Minh. 
2. Kiểm tra mẫu thực phẩm: 
Các mẫu sau khi mua từ chợ về được rửa sạch bằng dung dịch rửa rau quả. 
Cân 25 gram mẫu để tiến hành nuôi cấy. 
Các mẫu không nhiễm vi khuẩn được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo. 
3. Tiến hành giả mẫu: 
- Chủng vi khuẩn được nuôi cấy vào môi trường LB 
- Các chủng E.coli O 157: H7, và MRSA được pha loãng bậc 10 từ 101 – 108 
CFU/ml vào trong các mẫu thực phẩm. 
- Sau đó, cho 100 l phức hợp vào dịch đồng nhất mẫu có chứa vi khuẩn, tiến 
hành ủ ở nhiệt độ phòng 30 phút. 
- Thu 10 ml dung dịch đồng nhất, tiến hành ly tâm 8000 vòng/phút. 
- Loại bỏ dịch nổi và rửa 2 lần với PBS. 
- Hòa lại cặn trong 100 l PBS. 
- Quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang. 
4. Chụp hình TEM: 
- Để so sánh kết quả huỳnh quang, chúng tôi tiến hành gửi các dung dịch phản 
ứng giữa vi khuẩn và phức hợp NC cho Viện Vệ sinh dịch tễ trung ương để 
chụp hình nhằm quan sát hình dạng của mẫu khảo sát. 
 48 
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 
Các vật liệu sau khi tổng hợp được nghiên cứu các tính chất hóa lý và cấu trúc 
của sản phẩm. 
Để kiểm tra tính chất hóa lý: 
- Mẫu được đo độ hấp thu hay phổ UV-Vis, để xác định độ hấp thu cực đại nhằm 
tìm ra bước sóng kích thích tốt nhất cho sự phát quang. 
- Sự phát huỳnh quang được kiểm tra bằng máy huỳnh quang để kiểm tra phổ 
huỳnh quang PL để xác định hiệu suất huỳnh quang. Hiệu suất phát quang (PLQY) 
được tính bằng phương pháp so sánh dựa trên chất phát quang Rhodamine B. 
Để kiểm tra cấu trúc của sản phẩm: 
- Sản phẩm thu được được kết tinh lại trong dung môi isopropyl alcohol – IPA 
sau đó được rửa, lắng gạn nhiều lần, ly tâm, sấy khô trong chân không tại nhiệt độ 
phòng để thu hồi sản phẩm chất rắn cho việc phân tích cấu trúc, thành phần của các 
QD. 
- Kiểm tra các nhóm chức trong sản phẩm bằng phổ hồng ngoại FT-IR, Raman. 
- Cấu trúc tinh thể được phân tích bằng nhiễu xạ tia X (X-ray). 
- Xác định định lượng và thành phần nguyên tố của QDs bằng phổ tán sắc năng 
lượng tia X (EDS), phổ quang điện tử tia X (XPS). 
- Hình dạng, kích thước của các hạt QDs được xác định bằng phương pháp chụp 
TEM. 
- Các mẫu đại diện (mẫu được tổng hợp ở điều kiện có cường độ phát quang cao 
ứng với mỗi chất ổn định bề mặt trong giới hạn khảo sát của luận án) được đánh giá 
khả năng ứng dụng trong y sinh. 
Phần A: Chất ổn định bề mặt axit 3-mercaptopropionic (MPA) 
3.1. Phân tích cấu trúc và tính chất quang của nano phát quang ZnSe-MPA 
3.1.1. Phân tích cấu trúc của nano phát quang ZnSe-MPA 
Quy trình tổng hợp ZnSe-MPA được trình bày ở phần thực nghiệm (mục 2.2.1). 
Cấu trúc tinh thể ZnSe được xác định bởi kết quả XRD được thể hiện ở hình 3.1. Hình 
này cho thấy, thời gian và pH phản ứng trong điều kiện khảo sát của đề tài không ảnh 
hưởng nhiều đến sự hình thành pha tinh thể. Kết quả XRD (hình 3.1) minh chứng điều 
 49 
này khi tất cả các mẫu ZnSe hình thành đều có cấu trúc lập phương tinh thể (cấu trúc 
giả kẽm – Zinc Blende) vì có các pic nhiễu xạ 27.50, 45.60 và 54.10 tương ứng với các 
mặt phẳng (111), (220), (311) phù hợp với thẻ chuẩn JCPDS 012-6803. 
Hình 3.1. Nhiễu xạ XRD của ZnSe được tổng hợp ở nhiệt độ 900C, ở thời 
gian phản ứng và pH phản ứng khác nhau. 
Kết quả này khá phù hợp với kết quả đã công bố của các nghiên cứu trước [75, 
88, 180-182]. Tuy nhiên, thời gian và pH phản ứng có ảnh hưởng đến độ tinh thể hóa 
và độ tinh khiết của nano tinh thể (NC). Thời gian phản ứng tăng từ 2 đến 3 h (hình 
3.1a) và pH tăng từ pH 3 đến pH 7 (hình 3.1b) thì cường độ pic nhiễu xạ tăng và sắc 
nét hơn. Có nghĩa là, khi thời gian và pH tăng thì độ tinh khiết, độ tinh thể hóa tinh thể 
tăng. Tuy nhiên, khi thời gian phản ứng tăng lên 4 h và pH tăng lên 9, pic nhiễu xạ có 
xu hướng giảm độ sắc nét. Điều này có thể được giải thích, khi giá trị pH tăng từ 3 
đến 7 lực liên kết và năng lượng giới hạn Zn2+ tăng, dẫn đến sự hình thành của các NC 
nhiều hơn. Tuy nhiên, khi giá trị pH tăng cao hơn 7, thì Zn(OH)2 hình thành xen kẽ 
với bề mặt NC, làm sự suy giảm độ sắc nét [180, 183, 184]. Ngoài ra, khi thời gian 
phản ứng tăng lên (từ 1 h đến 3 h) thì làm tăng trưởng các hạt nano và làm cấu trúc ổn 
định hơn nhưng tiếp tục tăng thời gian phản ứng thì làm cho sự tăng kích thước, tạp 
chất trên bề mặt của các hạt nano [183]. 
Để kiểm tra các nhóm chức trong NC tiến hành đo phổ hồng ngoại FT-IR. Phổ 
FT-IR của MPA và mẫu ZnSe được tổng hợp ở pH 7 thời gian phản ứng 2 h, 3 h và 4 
h (hình 3.2) cho thấy, pic tương ứng với số sóng 3400 cm-1 đặc trưng dao động của 
 50 
liên kết O-H và nước hấp phụ bề mặt vật liệu [185]. Các pic tương ứng với số sóng 
1700 cm-1 và 1720 cm-1 đặc trưng dao động của liên kết nhóm -C=O. Các pic tương 
ứng với số sóng 2550 cm-1 và 2650 cm-1 đặc trưng dao động của liên kết -S-H [145, 
186-188]. Các pic tương ứng với số sóng 1110 cm-1 - 475 cm-1 đặc trưng dao động của 
liên kết Zn-S [189, 190]. 
Hình 3.2. Phổ FT-IR của QD ZnSe được tổng hợp ở nhiệt độ 900C, pH 7 và 
ở các thời gian phản ứng khác nhau. 
Như vậy, đồng thời vẫn còn pic -OH và -C=O của nhóm -COOH của MPA và 
nhóm chức -S-H của MPA không còn chứng tỏ -SH đã hình thành liên kết trên bề mặt 
của tinh thể ZnSe và MPA đã liên kết được với các hạt quantum dots. Nhờ đó giúp 
tăng khả năng phân tán trong nước và giúp cho nó có những ứng dụng tốt trong sinh 
học, tương thích với tế bào sinh học hơn [180]. 
Từ kết quả này ta chọn điều kiện để tổng hợp lõi ZnSe là pH 7 và thời gian phản 
ứng là 3 h. 
3.1.2. Phân tích tính chất quang của nano phát quang ZnSe-MPA 
3.1.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tổng hợp đến sự phát quang của nano phát 
quang ZnSe-MPA 
Tinh thể nano ZnSe-MPA được tổng hợp trong pha nước và có sử dụng MPA 
làm chất ổn định để hỗ trợ sự phân tán được trình bày ở mục 2.2.1. Ảnh hưởng của 
thời gian tổng hợp đến sự phát quang của nano phát quang ZnSe-MPA được kiểm tra 
 51 
bằng phổ hấp thu và phổ huỳnh quang. 
Hình 3.3. Phổ UV-Vis của NC ZnSe ở nhiệt độ 900C, pH 7 và ở các thời 
gian phản ứng khác nhau. 
Sự hấp thu của tinh thể nano ZnSe được tổng hợp ở các thời gian phản ứng khác 
nhau được thể hiện hình 3.3. Phổ UV-Vis cho thấy tinh thể nano ZnSe-MPA có vùng 
hấp thu quang ở bước sóng ≤ 344 nm. 
Hình 3.4. Phổ PL và hình ảnh khi chiếu đèn UV 365 nm của NC ZnSe-MPA 
được tổng hợp ở nhiệt độ 900C, pH 7 và ở các thời gian phản ứng khác nhau 
Sự phát quang của tinh thể nano ZnSe được tổng hợp ở các thời gian phản ứng 
khác nhau được thể hiện bằng phổ huỳnh quang (hình 3.4a). Từ hình 3.4a cho thấy 
khả năng phát quang của mẫu ZnSe tương đối mạnh, đạt hấp thụ cực đại tại bước sóng 
khoảng 485nm. Kết quả này khá phù hợp với kết quả đã công bố của các nghiên cứu 
 52 
trước [43, 44]. Hình 3.4a cho thấy khi ZnSe được tổng hợp ở những thời gian khác 
nhau thì có cường độ phát quang khác nhau, cường độ phát quang có xu hướng tăng 
dần từ 1h đến 3h và đạt cao nhất tại 3 h, sau đó cường độ phát quang bắt đầu giảm dần 
khi thời gian phản ứng tăng từ 4 h đến 6 h. Điều này có thể được giải thích khi thời 
gian phản ứng tăng lên thì làm tăng trưởng các hạt nano và làm cấu trúc ổn định hơn. 
Nhưng tiếp tục tăng thời gian phản ứng thì làm cho sự tăng kích thước, tạp chất trên 
bề mặt làm giảm cường độ phát quang của các hạt nano [183]. 
Khi được chiếu bởi đèn UV với bước sóng 365 nm (hình 3.4b). Cường độ phát 
quang quan sát dưới đèn UV trùng khớp với kết quả đo PL, ở thời gian phản ứng 3 h 
đạt được cường độ phát quang cao nhất. Do đó, điều kiện này được chọn để khảo sát 
các thí nghiệm tiếp theo. 
3.1.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH tổng hợp đến sự phát quang của nano phát 
quang ZnSe-MPA 
Hình 3.5. Phổ UV-Vis của QD lõi ZnSe được tổng hợp ở nhiệt độ 900C, thời 
gian 3 h và ở các giá trị pH phản ứng khác nhau. 
Phổ UV-Vis (hình 3.5) chỉ sự hấp thu của tinh thể nano ZnSe tổng hợp ở các pH 
phản ứng khác nhau, ta thấy bờ hấp thu quang của ZnSe ở bước sóng ≤ 370 nm [181, 
182]. 
Sự phát quang của tinh thể nano ZnSe-MPA tổng hợp ở những pH khác nhau 
được thể hiện bằng phổ huỳnh quang (PL) (hình 3.6). 
 53 
Hình 3.6. Phổ PL (a) và hình ảnh của NC ZnSe được tổng hợp ở nhiệt độ 
900C, thời gian 3 h và ở các giá trị pH phản ứng khác nhau (b). 
Phổ PL (hình 3.6a) cho ta thấy khi ZnSe được tổng hợp ở những pH khác nhau 
thì có cường độ phát quang khác nhau, cường độ phát quang có xu hướng tăng dần từ 
pH 3 -7 và đạt cao nhất tại pH 7, sau đó cường độ phát quang bắt đầu giảm dần khi pH 
phản ứng tăng từ 7 đến 11. Điều này có thể được giải thích là do ảnh hưởng của pH 
đến lực liên kết trên bề mặt SeH. Khi giá trị pH tăng từ 3 đến 7 lực liên kết và năng 
lượng giới hạn Zn2+ tăng, dẫn đến sự hình thành của các NC nhiều hơn. Tuy nhiên, khi 
giá trị pH tăng cao hơn 7, thì Zn(OH)2 hình thành xen kẽ với bề mặt NC, làm sự suy 
giảm các đặc tính quang học [180, 183, 184]. Mẫu ZnSe khi cho phản ứng ở những 
điều kiện pH khác nhau cho phát xạ màu như (hình 3.6b), khi được chiếu bởi đèn UV 
với bước sóng 365 nm. Cường độ phát quang quan sát dưới đèn UV trùng khớp với 
kết quả đo PL là ở giá trị pH 7 đạt được cường độ phát quang cao nhất. Từ kết quả 
phổ PL ta thấy ở điều kiện pH 7 thì sản phẩm NC cho cường độ phát quang là cao 
nhất và ta chọn đây là điều kiện cho các thí nghiệm sau này. 
3.1.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ của lớp vỏ bọc ZnS đến sự phát quang của 
nano phát quang ZnSe 
Sau khi tiến hành khảo sát chọn được điều kiện tổng hợp lõi ZnSe là pH 7 và 
thời gian phản ứng 3 h. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của lớp vỏ bọc ZnS, kết quả thí 
nghiệm khảo sát (hình 3.7). Hình này cho thấy, ở thể tích là 4 mL dung dịch Zn2+ 
0,1M và 4 mL dung dịch S2- 0,1M hạt phát quang sáng nhất. Ta chọn điều kiện để 
tổng hợp lớp vỏ ZnS là 4 mL dung dịch Zn2+ 0,1M và 4 mL dung dịch S2- 0,1M, ở 
 54 
nhiệt độ 800C, pH 11 và thời gian phản ứng để bọc vỏ 1 h cho tất cả các mẫu QD khi 
khảo sát ảnh hưởng của lớp lớp vỏ bọc ZnS. 
Hình 3.7. Hình ảnh NC ZnSe/ZnS ở các thể tích của dung dịch Zn2+ 0,1M và dung 
dịch S2- 0,1M là 2mL, 4mL, 6mL, 8mL và 10mL, pH 11, nhiệt độ 800C khi chiếu đèn 
UV bước sóng 365 nm. 
3.2. Phân tích cấu trúc và tính chất quang của nano phát quang ZnSe:Mn-MPA 
Hình 3.8. Sơ đồ của quá trình tổng hợp ZnSe:Mn-MPA. 
Ta có thể giải thích sự hình thành của hạt nano ZnSe:Mn-MPA trong quá trình 
tổng hợp. MPA là một hợp chất có công thức phân tử HSCH2CH2CO2H là một phân 
tử đa chức năng, chứa cả axit cacboxylic (-COOH) và nhóm thiol (-HS). Chất ổn định 
MPA có 2 nhóm chức là thiol-SH đóng vai trò là một bazơ Lewis (do còn đôi điện tử 
tự do trên S) có thể nối hoặc tương tác vật lý với ion Mn2+, và nhóm cacboxylic –
COOH đóng vai trò là một axit Lewis (do có nhóm -C=O hút electron làm cho oxi 
trong -OH trở nên thiếu electron) nên không thể tạo liên kết với ion Mn2+ và có thể 
liên kết với phân tử nước. 
3.2.1. Phân tích cấu trúc của nano phát quang ZnSe:Mn-MPA 
Các phương pháp lí hóa hiện đại như phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), 
phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR, hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phân tích định 
tính thành phần nguyên tố (EDS), phổ tử ngoại khả kiến và phổ quang điện tử tia X 
 55 
(XPS) được sử dụng để nghiên cứu các tính chất đặc trưng của ZnSe:Mn-MPA. Kết 
quả thể hiện ở hình 3.9, 3.10, 3.11, 3.12 và 3.13. 
Hình 3.9. Nhiễu xạ XRD của NC ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở nồng độ 
mangan pha tạp 5%, pH 7, ở các nhiệt độ (a) và pH khác nhau (b). 
Hình 3.10: Nhiễu xạ tia X của ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở nhiệt độ 
900C, ở pH 7 và ở các nồng độ Mn2+ pha tạp khác nhau. 
Giản đồ XRD của NC ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở các điều kiện nhiệt độ 
khác nhau (hình 3.9a), pH khác nhau (hình 3.9b), và nồng độ Mn2+ pha tạp khác nhau 
(hình 3.10a) đều có cấu trúc lập phương tinh thể (cấu trúc giả kẽm -Zinc Blende) vì có 
các pic nhiễu xạ tại 27.370, 45.470 và 54.170 tương ứng với các mặt phẳng (111), 
(220), (311) phù hợp với khi so với thẻ chuẩn JCPDS 012-6803. Các yếu tố ảnh 
hưởng như nhiệt độ phản ứng, pH dung dịch và sự pha tạp Mn2+ trong điều kiện khảo 
 56 
sát không ảnh hưởng đến thành phần pha tinh thể. Kết quả này khá phù hợp với kết 
quả đã công bố của các nghiên cứu trước [141, 157, 180, 191, 192]. Đáng chú ý là, khi 
pha tạp Mn, các pic nhiễu xạ dịch chuyển nhẹ về phía góc 2 theta bé hơn so với các 
pic nhiễu xạ của ZnSe tổng hợp ở cùng điều kiện (hình 3.10b). Kết quả này phù hợp 
với một số kết quả đã công bố [94, 129]. Sự dịch chuyển nhẹ này cho rằng đã có sự 
thay thế ion Zn2+ bởi các ion Mn2+ trong quá trình tổng hợp mẫu do ion Zn2+ và ion 
Mn2+ có cùng điện tích và bán kính ion Zn2+ (0,74 Å) gần bằng bán kính ion Mn2+ (0,8 
Å). Kết quả XRD không quan sát thấy có sự xuất hiện các pic nhiễu xạ của kim loại 
mangan cũng như hợp chất của mangan. Như vậy, có thể cho rằng mangan đã pha 
tạp thành công vào ZnSe mà không làm thay đổi cấu trúc của ZnSe. Trong đó, các 
ion mangan đã thay thế một phần vị trí các ion Zn2+ hoặc xâm nhập vào các lỗ 
hổng khuyết tật mạng. 
Phân tích phổ hồng ngoại (FT-IR) 
Phổ FT-IR của MPA và mẫu ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở các điều kiện 
nhiệt độ khác nhau (hình 3.11), pH khác nhau (hình 3.12) và nồng độ Mn2+ pha tạp 
khác nhau (hình 3.13a) cho thấy đồng thời vẫn còn pic -OH và -C=O của nhóm -
COOH của MPA và nhóm chức -S-H của MPA không còn chứng tỏ -SH đã hình 
thành liên kết trên bề mặt của tinh thể ZnSe:Mn và MPA đã liên kết được với các hạt 
NC. Nhờ đó giúp cho các hạt nano phân tán tốt trong nước và có những ứng dụng tốt 
trong sinh học [138, 180]. 
Hình 3.11: Phổ IR của MPA và hạt nano ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở 
nồng độ mangan pha tạp 5%, pH 7, ở các nhiệt độ phản ứng khác nhau. 
 57 
Hình 3.12: Phổ IR của MPA và hạt nano ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở 
nồng độ mangan pha tạp 5%, nhiệt độ 900C, ở pH phản ứng khác nhau. 
Hình 3.13: Phổ IR của mẫu ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp ở pH 7, nhiệt độ 
900C và ở tỉ lệ mol Mn2+/Zn2+ 5%. 
Đáng chú ý có sự chuyển dịch số sóng hấp thu liên kết Zn-Se của mẫu ZnSe:Mn-
MPA (478,5 cm-1) so với mẫu ZnSe-MPA (482 cm-1) tổng hợp ở cùng điều kiện (hình 
3.13b). Sự thay đổi vị trí pic liên kết Zn-Se của ZnSe:Mn-MPA, có thể do sự tạo thành 
liên kết Zn-S-Mn khi Mn pha tạp vào ZnSe [94]. Các nhóm -C=O trong MPA và trong 
NC có số sóng khác nhau có thể là do pH của dung dịch thay đổi. MPA là một axit có 
pH < 7, khi tổng hợp NC pH của dung dịch không còn là axit nên có sự thay đổi số 
sóng. 
3.2.2. Phân tích tính chất quang của nano phát quang ZnSe:Mn-MPA 
3.2.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH dung dịch 
 58 
Tinh thể nano ZnSe:Mn-MPA được tổng hợp trong môi trường nước, có sử dụng 
chất ổn định MPA làm chất hỗ trợ phân tán, thực hiện ở 900C ở các pH phản ứng khác 
nhau (3, 5, 7, 9 và 11) được trình bày ở mục 2.2.2. 
Hình 3.14. Phổ UV – Vis của NC ZnSe:Mn được tổng hợp ở nồng độ 
mangan pha tạp 5%, nhiệt độ 900C và ở các pH phản ứng khác nhau. 
Phổ UV-Vis (hình 3.14) chỉ sự hấp thu của tinh thể nano ZnSe:Mn được tổng 
hợp ở các giá trị pH khác nhau có vùng hấp thu quang ở bước sóng ≤ 380 nm [179, 
183]. 
Hình 3.15. Phổ PL (a) và ảnh dưới đèn UV 365 nm (b) của NC ZnSe:Mn được 
tổng hợp ở nồng độ mangan pha tạp 5%, nhiệt