Surface optimization of nanodiamonds using non-thermal plasma

材料科学 等离子体 曲面(拓扑) 热的 复合材料 化学工程 热力学 物理 数学 几何学 工程类 核物理学
作者
Michal Gulka,Priyadharshini Balasubramanian,Ekaterina Shagieva,Jakub Čopák,Josef Khun,Vladimír Scholtz,Fedor Jelezko,Štěpán Stehlík,Petr Cígler
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:224: 119062-119062 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2024.119062
摘要

Sensitive local monitoring of intracellular processes by quantum sensing utilizing nitrogen-vacancy (NV) centers in nanodiamonds (NDs), would greatly advance cell biology and medicine. However, NDs still fall behind in sensitivity compared to bulk diamond because of their much shorter NV relaxation times. As suggested in theoretical studies, prolongation of NV relaxation times should be achievable by surface optimization creating mixed H/O surface termination consisting of hydrogen atoms, hydroxyl groups, and C–O–C ether bridges. Here we target such chemistry by employing a non-thermal plasma (NTP) in a point-to-plain discharge configuration in aqueous solution. We have devised a set of experiments with different types of nanodiamond samples (of HPHT or detonation origin and with an H- or O-terminated surface) and four working gases (air, O2, He, and H2). Using FTIR, we have found that NTP modification induces a relative increase of O–H and C–H bonds with respect to CO bonds. We have observed the biggest changes in FTIR spectra and the greatest decrease in zeta potential with oxidized NDs (both detonation and HPHT) and hydrogen as the working gas. NV electron spin relaxation times of thus modified HPHT NDs indicate an improvement of the T1 time by ∼17%–∼29% and the T2 time prolongation of 40%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
ycd完成签到,获得积分0
刚刚
李爱国应助hr采纳,获得10
刚刚
1秒前
听话的无极完成签到,获得积分10
1秒前
yuanhongyyds完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
Lucas应助lll采纳,获得10
4秒前
yiiinng发布了新的文献求助10
4秒前
小张发布了新的文献求助10
5秒前
Fader完成签到,获得积分10
5秒前
F1nka应助张张采纳,获得10
5秒前
喜看财经发布了新的文献求助10
6秒前
jing完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.1应助上官涵双采纳,获得10
9秒前
小白发布了新的文献求助10
9秒前
Au_应助hutuo123采纳,获得10
11秒前
11秒前
明理冰淇淋完成签到,获得积分10
11秒前
MRJJJJ完成签到,获得积分10
13秒前
韩旭198310完成签到,获得积分10
13秒前
Jasper应助路路通采纳,获得20
14秒前
sasa发布了新的文献求助10
14秒前
sh完成签到,获得积分10
15秒前
Fader发布了新的文献求助20
15秒前
blueboo发布了新的文献求助10
16秒前
个性的紫菜应助LMW采纳,获得30
18秒前
bkagyin应助有人喜欢蓝采纳,获得10
18秒前
18秒前
bkagyin应助hzhang0807采纳,获得10
19秒前
19秒前
21秒前
今后应助iligll采纳,获得10
21秒前
22秒前
MLMADE发布了新的文献求助10
23秒前
萨芬完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
27秒前
lll发布了新的文献求助10
28秒前
烟花应助LIN采纳,获得10
29秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Advanced Memory Technology 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6859197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8563172
关于积分的说明 18209770
捐赠科研通 6223773
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3046873
关于科研通互助平台的介绍 2046134
邀请新用户注册赠送积分活动 2024510