Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Surface optimization of nanodiamonds using non-thermal plasma

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F24%3A00585411" target="_blank" >RIV/61388963:_____/24:00585411 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/24:00585411 RIV/00216208:11310/24:10481011 RIV/60461373:22340/24:43931187

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119062" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119062</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119062" target="_blank" >10.1016/j.carbon.2024.119062</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Surface optimization of nanodiamonds using non-thermal plasma

  • Popis výsledku v původním jazyce

    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 C[dbnd]O 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%.

  • Název v anglickém jazyce

    Surface optimization of nanodiamonds using non-thermal plasma

  • Popis výsledku anglicky

    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 C[dbnd]O 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%.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Carbon

  • ISSN

    0008-6223

  • e-ISSN

    1873-3891

  • Svazek periodika

    224

  • Číslo periodika v rámci svazku

    April

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    119062

  • Kód UT WoS článku

    001218289400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85189511576