Distance-dependent fluorescence emission in solid hybrid structures of CdS colloidal quantum dots and gold nanoparticles

Fluorescence emission analysis in films of hybrid materials composed of quantum dots and metal nanoparticles is difficult to be conducted because of reasons involving reproducibility and consistency in the results. First and foremost, a previously prepared solution of quantum dots and metal nanoparticles has to be dropped on a surface, namely a glass slide, and subsequently solvent annealed to give rise to a smooth layer. This process is affected by many factors that can cause differences among the obtained samples, even if they come from the same solution. For instance, humidity and temperature can cause a different result when the fluorescence emission of the glass slides is tested. Moreover, the intrinsic variability of the fluorometer apparatus, namely temperature affected variations in the emitted light or in the detected signal can pose some difficulties when the results are compared. For example, measures taken at very different instants of time can be non-reliably compared. The present work considers an alternative method based on the calculation of signal ratios between differently prepared samples, with the aim to reduce the effect of the intrinsically present variation caused by the utilized equipment.

L’analisi dell’emissione di fluorescenza da parte di film costituiti da materiale composito a base di quantum dots e nanoparticelle di metallo risulta un argomento particolarmente difficile da studiare a causa di ragioni legate alla riproducibilità e alla consistenza dei risultati. Prima di tutto, una soluzione di quantum dots e nanoparticelle di metallo deve essere depositata su di una superficie come ad esempio una piattina di vetro. Successivamente, una procedura denominata solvent annealing deve essere condotta con lo scopo di generare un film uniforme e liscio. Questo processo è soggetto all’influenza di numerosi fattori i quali possono causare notevoli differenze tra i campioni ottenuti, anche nel caso in cui essi provengano dalla stessa soluzione. Per esempio, oscillazioni di umidità e temperatura possono essere alla base di diversi risultati quando la fluorescenza dei campioni viene testata. In aggiunta, la variabilità intrinsecamente legata all’apparato di analisi di fluorescenza, come ad esempio variazioni nella luce emessa e nel segnale registrato, dovute ad oscillazioni termiche, causano notevoli difficoltà durante la fase di comparazione tra i diversi risultati. Ad esempio, misure effettuate a grande distanza di tempo l’una dall’altra non sono affidabilmente comparabili. Il presente lavoro prende in considerazione un metodo alternativo basato sul calcolo di rapporti fra segnali emessi da campioni diversi, con l’obiettivo di ridurre l’effetto di variazione intrinsecamente presente e causato principalmente dall’equipaggiamento utilizzato.