Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Для цитирования:

Сердобинцев А. А., Коларькова К. В., Оломская В. В., Русанова Т. Ю., Горячева И. Ю., Демина П. А. Гибридный люминесцентный материал на основе электроформованной полимерной матрицы с инкапсулированными квантовыми точками AgInS2/ZnS // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2026. Т. 26, вып. 1. С. 93-101. DOI: 10.18500/1817-3020-2026-26-1-93-101, EDN: TOXVIP

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
31.03.2026
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 8)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
53.043:543.062:543.426
EDN: 
TOXVIP

Гибридный люминесцентный материал на основе электроформованной полимерной матрицы с инкапсулированными квантовыми точками AgInS2/ZnS

Авторы: 
Сердобинцев Алексей Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Коларькова Ксения Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Оломская Вера Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Русанова Татьяна Юрьевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Горячева Ирина Юрьевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Демина Полина Анатольевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Разработан гибридный люминесцентный материал на основе нетканой нановолокнистой матрицы с инкапсулированными люминесцентными квантовыми точками AgInS2/ZnS. Водный коллоид стабилизированных тиогликолевой кислотой квантовых точек вводили в формовочный раствор непосредственно перед процессом электроформования. При этом квантовые точки сохраняли свои люминесцентные свойства и не взаимодействовали с растворителем (диметилформамид). Установлено, что квантовые точки внедрены в полимерную матрицу физически, а не путём химического связывания. Материал может быть использован в качестве сенсорной платформы для определения биоактивных веществ, что показано на примере антибиотика фторхинолонового ряда ципрофлоксацина в водных растворах. Присутствие ципрофлоксацина в растворе приводит к тушению люминесценции квантовых точек, но не вызывает сдвига максимума люминесценции. Это существенно отличается от взаимодействия квантовых точек с ципрофлоксацином непосредственно в водном растворе, так как в этом случае наблюдается батохромный сдвиг. При пропитке образцов полученного гибридного материала водным раствором ципрофлоксацина метод флуориметрического детектирования позволяет уверенно определить антибиотик вплоть до его концентрации CM = 1 · 10–7 M. Предложено объяснение тушения люминесценции квантовых точек на основе взаимодействия молекул ципрофлоксацина с молекулами тиогликолевой кислоты на поверхности квантовых точек. Электростатическое взаимодействие протонированных аминогрупп ципрофлоксацина с диссоциированными карбоксигруппами кислоты на поверхности квантовой точки приводит к тушению люминесценции AgInS2/ZnS.

Благодарности: 
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 24-23-00481, https://rscf.ru/project/24-23-00481/).
Список источников: 
  1. Liu X., Yu D., Huo C., Song X., Gao Y., Zhang S., Zeng H. A Perovskite Light-Emitting Device Driven by Low-Frequency Alternating Current Voltage. Adv. Opt. Mater., 2018, vol. 6, iss. 16, art. 1800206. https://doi.org/10.1002/adom.201800206
  2. Zhang X., Wang F. Recent advances in flexible alternating current electroluminescent devices. APL Mater., 2021, vol. 9, iss. 3, art. 030701. https://doi.org/10.1063/5.0040109
  3. Serdobintsev A., Neplokh V., Koryakin A., Kozhevnikov I., Yakubova A., Kirilenko D., Saveleva M., Makarov S., Mukhin I., Demina P. In situ synthesis and stabilization of perovskite quantum dots in electrospinned fibers. J. Semicond., 2025, vol. 46, iss. 2, art. 022801. https://doi.org/10.1088/1674-4926/25060014
  4. Neplokh V., Markina D. I., Baeva M., Pavlov A. M., Kirilenko D. A., Mukhin I. S., Pushkarev A. P., Makarov S. V., Serdobintsev A. A. Recrystallization of CsPbBr3 nanoparticles in fluoropolymer nonwoven mats for down-and up-conversion of light. Nanomaterials, 2021, vol. 11, iss. 2, art. 412. https://doi.org/10.3390/nano11020412
  5. Xue J., Wu T., Dai Y., Xia Y. Electrospinning and Electrospun Nanofibers: Methods, Materials, and Applications. Chem. Rev., 2019, vol. 119, iss. 8, pp. 5298–5415. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00593
  6. Arzhanukhina A. I., Komova N. S., Pavlov A. M., Serdobintsev A. A., Rusanova T. Y., Goryacheva I. Y. SERS Assays Based on Electrospun Nanofibers: Preparation and Analytical Applications. Crit. Rev. Anal. Chem., 2024, vol. 54, iss. 7, pp. 2309–2324. https://doi.org/10.1080/10408347.2023.2165876
  7. Halicka K., Cabaj J. Electrospun Nanofibers for Sensing and Biosensing Applications–A Review. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, iss. 12, art. 6357. https://doi.org/10.3390/ijms22126357
  8. Ponomaryova T. S., Olomskaya V. V., Abalymov A. A., Anisimov R. A., Drozd D. D., Drozd A. V., Novikova A. S., Lomova M. V., Zakharevich A. M., Goryacheva I. Y., Goryacheva O. A. Visualization of 2D and 3D Tissue Models via Size-Selected Aqueous AgInS/ZnS Quantum Dots. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2024, vol. 16, iss. 31, pp. 40483–40498. https://doi.org/10.1021/acsami.4c05681
  9. Ding R., Chen Y., Wang Q., Wu Z., Zhang X., Li B., Lin L. Recent advances in quantum dots-based biosensors for antibiotics detection. J. Pharm. Anal., 2022, vol. 12, iss. 3, pp. 355–364. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2021.08.002
  10. Mal J., Nancharaiah Y. V., Hullebusch E. D. Van, Lens P. N. L. Metal chalcogenide quantum dots: Biotechnological synthesis and applications. RSC Adv., 2016, vol. 6, iss. 47, pp. 41477–41495. https://doi.org/10.1039/C6RA08447H
  11. Ponomaryova T. S., Olomskaya V. V., Novikova A. S., Goryacheva I. Y. Efect of pH and ionic strength on the photoluminescence of size-fractionated AgInS2/ZnS quantum dots. Izvestiya of Saratov University. Physics, 2023, vol. 23, iss. 3, pp. 238–244. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2023-23-3-238-244
  12. Pham T. D. M., Ziora Z. M., Blaskovich M. A. T. Quinolone antibiotics. Medchemcomm, 2019, vol. 10, iss. 10, pp. 1719–1739. https://doi.org/10.1039/c9md00120d
  13. Rusu A., Hancu G., Uivaroşi V. Fluoroquinolone pollution of food, water and soil, and bacterial resistance. Environ. Chem. Lett., 2014, vol. 13, iss. 1, pp. 21–36. https://doi.org/10.1007/s10311-014-0481-3
  14. Polishchuk A. V., Karaseva E. T., Medkov M. A., Karasev V. E. Fluoroquinolones: Composition, Structure, and Antibactrial Properties. Vestnik of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences, 2005, no. 2 (120), pp. 128–137 (in Russian).
  15. Elchishcheva Yu. B. Spektrofotometricheskiye metody analiza: uchebnoye posobiye [Spectrophotometric methods of analysis: A tutorial]. Perm, Perm University Publ., 2023, 188 p. (in Russian).
  16. Stroyuk O., Raevskaya A., Spranger F., Selyshchev O., Dzhagan V., Schulze S., Zahn D. R. T., Eychmüller A. Origin and Dynamics of Highly Efficient Broadband Photoluminescence of Aqueous Glutathione-Capped SizeSelected Ag-In-S Quantum Dots. J. Phys. Chem. C, 2018, vol. 122, iss. 25, pp. 13648–13658. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b00106
  17. Yang B., Zhang Y., Zhang Q., Liu Y., Yan Y. Study on the preparation of water-soluble AgInS2 quantum dots and their application in the detection of ciprofloxacin. Mater J. Sci. Mater. Electron., 2019, vol. 30, pp. 18794–18801. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02233-9
Поступила в редакцию: 
23.11.2025
Принята к публикации: 
19.12.2025
Опубликована: 
31.03.2026