Rational surface modification of Mn3O4 nanoparticles to induce multiple photoluminescence and room temperature ferromagnetism

光致发光 材料科学 羧酸盐 铁磁性 部分 表面改性 配体(生物化学) 合理设计 纳米颗粒 纳米技术 光化学 化学物理 立体化学 物理化学 化学 光电子学 物理 生物化学 受体 量子力学
作者
Anupam Giri,Nirmal Goswami,Monalisa Pal,Myo Tay Zar Myint,S. H. Al-Harthi,Achintya Singha,Barnali Ghosh,Joydeep Dutta,Samir Kumar Pal
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry C [Royal Society of Chemistry]
卷期号:1 (9): 1885-1885 被引量:84
标识
DOI:10.1039/c3tc00709j
摘要

Surface modification can have a significant influence on the materials behavior at the nanoscale and can lead to nanostructures with novel properties. Here, we demonstrate the surface modification induced multiple photoluminescence and room temperature ferromagnetic activation of Mn3O4 nanoparticles (NPs). Employing a systematic variation of the ligands, their functional groups and the structural position of the functional groups, we have identified the necessary and sufficient structural requirements of the surface co-ordinating ligands, in order to induce unprecedented optical/magnetic responses from the NPs. Using a multitude of spectroscopic techniques, we have investigated the mechanism behind the emergence of the multiple photoluminescence (PL), and it is revealed that the presence of a α-hydroxy carboxylate moiety in the ligands is necessary to activate the Jahn–Teller (J–T) splitting of Mn3+ ions on the NP surface and the corresponding d–d transitions along with the ligand-to-metal charge transfer transitions (LMCT, associated with Mn2+/3+–ligand interactions) is the key factor. However, the presence of a carboxylate group on the surface coordinating ligands is sufficient to activate the room temperature ferromagnetism of the NPs. Moreover, it has been observed that the ligands that induced the smallest crystal field splitting energy (CFSE) resulted in the strongest ferromagnetic activation of the NPs. Finally, the functionalized material has been identified as an efficient catalyst for the photo-degradation of a model cationic organic dye. Apart from the fundamental scientific interest, these results represent a promising route for the rational design of Mn3O4 NPs adaptable to diverse applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
江江完成签到 ,获得积分10
5秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
5秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
5秒前
微风不燥发布了新的文献求助10
5秒前
wztao发布了新的文献求助20
6秒前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助Lexi采纳,获得10
11秒前
12秒前
现代完成签到,获得积分10
13秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
14秒前
hj完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
17秒前
Cherry完成签到 ,获得积分10
17秒前
英俊的铭应助玩命的鱼采纳,获得10
18秒前
活力向南发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
wztao完成签到,获得积分10
26秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
27秒前
vocuong发布了新的文献求助10
28秒前
wyuanhu完成签到,获得积分0
29秒前
DP完成签到,获得积分10
32秒前
活力向南发布了新的文献求助10
34秒前
Bismarck完成签到 ,获得积分10
35秒前
刚子完成签到 ,获得积分0
44秒前
yanmh完成签到,获得积分10
44秒前
黄同学完成签到 ,获得积分10
48秒前
凉拌冰阔落完成签到 ,获得积分10
50秒前
三水完成签到 ,获得积分10
55秒前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
57秒前
59秒前
大模型应助飞行的子弹采纳,获得10
1分钟前
欣喜的涵柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dy完成签到,获得积分10
1分钟前
活力向南发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551581
捐赠科研通 5495018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716197