NIMP

National Institute of Materials Physics – Romania

About us »
ID-ul Proiectului:
PN-II-RU-TE-2011-3-0107
Director de Proiect:
Dr. Monica Enculescu
Tipul proiectului:
National
Programul de incadrare al proiectului:
Resurse Umane, TE
Finantare:
Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii (UEFISCDI)
Contractor:

Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor

 

Status:
Completed
Data de inceput:
Saturday, 1 October, 2011
Data finalizarii:
Wednesday, 1 October, 2014
Rezumatul Proiectului:

Obiectivul stiintific al acestui proiect este de a obtine cristale fotonice cvasi unidimensionale bazate pe nanofibre polimerice. Una dintre caracteristicile unui cristal fotonic o reprezinta periodicitatea pe una sau mai multe axe. In principiu, cristalele fotonioce sunt materiale optice nanostructurate care afecteaza sau modifica propagarea fotonilor. Scopul acestui proiect este de a produce prin electrospinning nanofibre polimerice dopate cu coloranti care incorporeaza in mod uniform nanoparticule metalice sau semiconductoare. Prin doparea polimerilor cu coloranti si co-doparea cu nanoparticule va fi posibil sa modificam atat indicele de refractie cat si proprietatile luminescente ale materialelor. Se va produce o banda similara cu banda interzisa a semiconductorilor. Procesul de electrospinning ne permite (prin parametri precum tensiunea aplicata, distanta dintre anod si catod, vascozitatea solutiei polimerice etc.) sa variem parametri geometrici ai nanofibrelor polimerice si este de asteptat ca acesti parametri sa influenteze proprietatile optice ale materialului. Mai mult, prin variatia concentratiei dopantilor (particule/coloranti) si a dimensiunea particulelor co-dopante, putem obtine o modulare periodica a indicelui de refractie. Astfel, prin controlul co-doparii cu nanoparticule a nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti vom putea produce o nanofibra polimerica dopata care va avea proprietatile unui cristal fotonic cvasi unidimensional.

 

Obiectivele proiectului:

Principalul obiectiv al proiectului este de a produce prin electrospinning nanofibre polimerice dopate cu coloranti care incorporeaza nanoparticuledispersate uniform (metalice, semiconductoare sau dielectrice). Prin realizarea acestui obiectiv intentionam sa obtinem cristale fotonice cvasi unidimensionale bazate pe naofibre polimerice.

Proiectul cuprinde 4 etape (fiecare corespunzand unui an calendaristic), dupa cum urmeaza:

Etapa I:

Proprietatile optice ale polimerilor dopati cu coloranti

Obiectivul etapei:

O.1.1. Obtinerea polimerilor dopati cu coloranti cu proprietati optice controlabile.

Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:

A.1.1. Sinteza de filme subtiri de polimeri dopate cu coloranti prin metoda spin-coating (testarea principiului);

A.1.2. Stabilirea influentei diferitilor coloranti asupra proprietatilor optice ale polimerilor dopati cu colorati.

 

Etapa II:

Controlul proprietatilor morfologice ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

Obiectivul etapei:

O.2.1. Sinteza nanofibrelor de polimeri dopate cu coloranti prin electrospinning.

Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:

A.2.1. Sinteza nanofibrelor de PVP, PVA si PMMA prin electrospinning –stabilirea parametrilor necesari procesului de electrospinare.

A.2.2. Sinteza si caracterizarea morfologica a nanofibrelor polimerice dopate cu colorant (rodamina 6G).

A.2.3. Determinarea influentei procesului de electrospinning asupra proprietatilor morfologice ale nanofibrelor polimerice dopate cu rodamina.

 

Etapa III:

Controlul proprietatilor optice ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

Obiectivul etapei:

O.3.1. Modificarea controlata a  proprietatilor luminescente ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:

A.3.1. Sinteza nanofibrelor polimerice (PVP, PMMA) dopate cu diferiti coloranti (coumarin, rodamina, sulforodamina).

A.3.2. Stabilirea influentei concentratiei colorantului asupra proprietatilor luminescente ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

A.3.3. Masurarea indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

 

Etapa IV:

Controlul indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti cu ajutorul nanoparticulelor metalice .

Obiectivul etapei:

O.3.1. Modificarea controlata a  indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.

Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:

A.3.1. Sinteza nanofibrelor polimerice dopate cu diferiti coloranti si codopate cu particule metalice (Ag, Au), semiconductoare (TiO2) si dielectrice (SiO2).

A.3.2. Stabilirea influentei diametrului nanoparticulelor asupra indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu particule.

A.3.3. Realizarea controlului indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu diferite particule prin distribuirea uniforma a materialului codopant.

ParticipantNumeAtributii in cadrul proiectului
Director de proiectDr. Monica Enculescu - CS IIprepararea prin electrospinning a nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu nanoparticule;  investigarea proprietatilor morfologice, compozitionale, structurale si optice ale nanostructurilor pure si dopate folosind SEM, EDX, XRD, spectroscopie optica; cactivitati de oordonare a proiectului si management.
Cercetator cu experientaDr. Ionut Enculescu - CS Iproducerea nanofibrelor polimerice; evaluarea proprietatilor morfologice, compozitionale si optice; activitati de coordonare.
CercetatorDr. Nicoleta Preda - CS IIIsinteza solutiilor polimerice pure si dopate; masuratori structurale, compozitionale si optice.
Post DocDr. Elena Matei - CS IIImasuratori pentru evaluarea morfologica si structurala a nanofibrelor.
DoctorandCamelia Florica - ASCcaracterizarea nanostructurilor; procesarea datelor.
DoctorandAlexandru Evanghelidis - ACSprepararea prin electrospining a nanofibrelor polimerice.
Publicatii:

1. Luminescent micro- and nanofibers based on novel europium phthalate complex,

M. Enculescu, N. Preda, E. Matei, I. Enculescu

Materials Chemistry and Physics, Volume 136, Issue 1, pp. 51-58 (2012)

 

2. Self-assembled electrodeposited samarium oxide/zinc oxide nanostructured films with

intense, broad luminescence,

E. MateiM. Enculescu, I. Enculescu

Electrochimica Acta,  Volume 95, pp. 170-178  (2013)

 

3. Dependence of the dye's type and concentration of the emissive properties of electrospun

dye-doped beaded nanofibers

M. Enculescu, A. Evanghelidis, C. Busuioc, C. Florica, A. Costas, M. Oancea, N. Preda, E. Matei,

I. Enculescu

Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 9 (2) (2014) 809-816

 

4. Influence of morphology on the emissive properties of dye-doped PVP nanofibers produced

by electrospinning

M. Enculescu, I. Evanghelidis, I. Enculescu

Journal of Physics and Chemistry in Solids, 75 (12) (2014) 1365-1371

 

5. Structural and morphological evolutions induced by the annealing of CaF2 nanocrystalline powders by

using Eu3+ probe luminescence

S. Polosan, M. Enculescu, M. Secu

Radiation Measurements, Manuscript Number: RADMEAS-D-14-00164R1

 

6. Optical and morphological properties of TiO2 doped polymer nanofibers produced by electrospinning

M. Enculescu, A. Evanghelidis, I. Enculescu

Materials Chemistry and Physics, Manuscript in preparation

 

Contributii la conferinte internationale:

 

Size Dependent Luminescence of Dye Doped Nanorods Obtained in Polymer Membranes

Monica Enculescu, Christina Trautmann

EMRS Spring Meeting 2011, 17-14 May 2011Nice, France

 

Functional Nanostructures Obtained in Ion Irradiated Templates

M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, I. Enculescu, M.E. Toimil Molares, C. Trautmann, J-Ph. Ansermet

EMRS Spring Meeting 2011, 17-14 May 2011Nice, France

 

Wet-chemical Synthesis of Luminescent Europium (III) Doped Nanofibers

Monica Enculescu, Nicoleta Preda, Elena Matei, Ionut Enculescu,

16th International Conference on Composite Structures ICCS 16, 28-30 June 2011, Porto, Portugal

 

Low-dimensional structures with tailored light emitting properties

Enculescu M, Matei E, Preda N, Enculescu I

E-MRS 2012 Spring Meeting, 14-18 May 2012, Strasbourg, France

 

Emissive properties of dye-doped polymer thin films containing metallic nanostructures

Enculescu M, Matei E, Florica C, Preda N, Enculescu I

4th International Conference on NANO-structures SELF-Assembly (NanoSEA 2012), 25-29 June, Santa

Margherita, Cagliari, Italy

 

Influence of metallic nanostructures on the optical properties of dye-doped polymer thin films

Enculescu M, Matei E, Enculescu I, Trautmann C

TNT 2012- Trends in NanoTechnology Conference, 10-14 September, Madrid, Spain

 

Influence of nickel nanowires on the optical properties of dye-doped polymer films

M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, C. Florica, I. Enculescu

E-MRS 2013 Spring Meeting, 27-31 May 2013, Strasbourg, France

 

Influence of the ZnO nanorods on the emissive properties of dye-doped polymer thin films

M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, C. Florica, I. Enculescu

E-MRS 2013 Fall Meeting, 16-20 September 2013, Varsovia, Poland

 

Electrospun nanofibers with tuneable emissive properties

M. Enculescu, A. Evanghelidis, C. Busuioc, N. Preda, E. Matei, C. Florica, A. Costas, M. Oancea,

I. Enculescu

E-MRS 2014 Spring Meeting, Symposium Q: Hybrid materials engineering in biology, chemistry and

physics, 26-30 May 2014, Lille, France

Persoana de contact:

Dr. Monica Enculescu

Cercetator Stiintific grad II

Tel:           +40213690185

Fax:          +40213690177

Address:    Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor

Materiale si Structuri Multifunctionale

PO Box MG-7, Magurele-Bucuresti, 77125

Romania