Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi

Published: May 1, 2016 doi: 10.3791/54047
Automatic Translation
1,2,3, 4, 2,3,5, 1,2,3,6
1Department of Materials Science and Engineering, University of Washington, 2Molecular Engineering and Sciences Institute, University of Washington, 3Clean Energy Institute, University of Washington, 4Institut für Nanospektroskopie, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, 5Department of Chemical Engineering, University of Washington, 6Department of Chemistry, University of Washington

Introduction

sentezi için yararlı olduğu kanıtlanmıştır rağmen, geleneksel alifatik ligandlar fotonik ve elektrokimyasal cihazlarda nanopartiküllerin uygulanması için bir takım zorluklar mevcut. Alifatik ligandlar son derece hidrofobik yalıtım ve elektrokimyasal yüzey reaksiyonları önemli bir engel teşkil etmektedir. 1 Buna göre, çeşitli çalışmalar geliştirdik ligand değişimi ve ligand çıplak nanoparçacık ortaya çıkarmak için fonksiyonel parçalarının veya kaldırdığını ligandlarla Bu alifatik ligandları yerini protokolleri sıyırma vardır yüzey 1 -. 3 Bu reaksiyonlar, ancak birkaç içsel sorunlar oluşturmaktadır. Onlar önemli ölçüde zaman tamamlanması gitmeyin, sentetik sürecin karmaşıklığı ekleyin ve bu teknikleri kullanırken sırayla cihaz üretim sırasında önemli sorunlar empoze edebilirsiniz nanopartiküller, yüzeyini kötüleşmesine neden olabilir. 4

Bir kükürt kopolimeri geliştirdikCdS nanopartiküllerin sentezi sırasında yüksek sıcaklık, çözücüye ve kükürt kaynağı hem de kullanılabilir. 5 bu kopolimer Chung ve diğ. element kükürt ve 1,3-benzeni (DIB) kullanan tarafından geliştirilen bir ağ kopolimerine dayanmaktadır. 6'da bizim davamız, bir metilstiren monomer yerine DIB uygulanmaktadır. Aksi takdirde, yüksek moleküler ağırlıklı ağ kopolimeri üretecek çapraz bağlama reaksiyonları metilstiren monomer sınırlar. 5,6 metilstiren monomer sadece bir vinilik fonksiyonel grubun varlığı kükürt kopolimer sağlar ısıtılmış ve oligomerik radikallerin oluşumunu teşvik nanoparçacık sentezi sırasında paralel olarak sıvı çözücü ve kükürt kaynağı olarak faaliyet göstermektedir. 5 Spesifik olarak, kükürt, polimer doğrusal yapılı sıvı sülfür diradikal forma geçiş S 8 halka olur, 150 ° C, kükürt elementi ısıtılması ile elde edilir. Daha sonra, metilstiren i enjekte edilir 5 metilstiren çift bağ, Şekil 1 'de gösterildiği gibi, kopolimer üretmek üzere kükürt zincirleri ile reaksiyona giren kükürt atomu metilstiren moleküllerinin 1:50 mol oranında sıvı sülfür nBu.. 5 kükürt kopolimeri daha sonra soğutuldu ve kadmiyum ön-madde olan eklendi. Bu karışım daha sonra çözelti içinde, 200 ° C'ye ısıtılmış bu süre boyunca, kükürt kopolimeri erir ve nanoparçacık çekirdeklenme ve büyüme prosesleri başlatılmış olan 5 A 20:. Kadmiyum ön kükürt 1 mol oranı kullanıldığında, sadece bazı şekilde kükürt reaksiyon sırasında tüketilir. 5 bu kopolimer, reaksiyon sona erdiğinde, katı bir polimer matrisi içinde süspansiyon haline getirilerek nano partikülleri stabilize eder. 5 kopolimer sentezden sonra çıkarılabilir olmayan CdS nanopartiküllerin üretimi ile sonuçlanan Şekil 2'de tasvir edildiği gibi, organik koordine ligandlar. 5

ontent "> Bu çalışmada sunulan sentetik yöntem literatürde diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında nispeten basit 1 -.. 3,7 geleneksel bağlandı nanopartiküller sorunlu ya da istenmeyen kanıtlanmıştır nerede uygulamaların çeşitli bir yelpazede için geçerli olan bu teknik can nanopartiküllerin bir serisi, karmaşık ve zaman işlemleri soyma veya değişim ligand alıcı gerek kalmadan takip eden functionalizations tam bir spektrumunun incelemek için kullanılabilir daha yüksek verim test açık kapı. 2,4,8,9 Bu bağlanmamış nanopartiküller imkanı da sunmaktadır karbon kaynağı ortadan kaldırarak yaygın basılı nanoparçacık cihazlarda görülen karbon kusurları sayısını azaltmak için - 10. 16 Bu ayrıntılı bir protokol diğerleri bu yeni yöntemi uygulamak yardımcı olmak ve bulacaksınız alanlarda çeşitli aktif kullanımını teşvik yardımcı olmak için tasarlanmıştır özel önem bu.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dikkat: Kadmiyum öncüleri son derece zehirlidir ve büyük bir dikkatle ele alınması gerekir. Uygun koruyucu kıyafet giyiniz uygun mühendislik kontrollerini kullanın ve danışmak ilgili malzemeler güvenlik veri sayfaları (MSDS). Buna ek olarak, nanopartiküller oluşumu ilave tehlikeleri olabilir. Burada tarif edilen reaksiyonların eylemsiz bir atmosfer içinde deneyleri yürütmek üzere, standart bir vakum gaz manifoldu ile yürütülmektedir. Tüm kimyasallar ticari olarak alındı ​​ve alındığı şekilde kullanıldı. Bu protokol, kısa bir süre önce başka bir yerde tarif edilen daha önce geliştirilmiş sentezleme yöntemi, dayanmaktadır. 5

1. Kükürt Kopolimer Sentezi

  1. Erimiş element kükürt hazırlanması
    1. Talep element kükürt bağlı bir kondansatör ve ısı sondası ile 50 ml'lik bir üç boyunlu bir şişe içinde (4 g, 124.8 mmol, S 8,% 99.5). Vakum ve azot birkaç kez pompa ve boşaltma çevrimi gerçekleştirin.
    2. nitrojen altında ısıKükürt san renkli sıvı hale gelmesine neden olur karıştırılarak 150 ° C,.
  2. Kükürt Kopolimerin Hazırlanması
    1. Bir kez kükürt, tüm sıvı içine çözününceye, hemen çözüm α-metilstiren (330 ul, 2.5 mmol,% 99) enjekte edilir.
    2. 10 dakika boyunca 500 rpm'de karıştırılarak 185 ° C'ye kadar ısı çözeltisi. kopolimer formları gibi, çözüm nihayet koyu kırmızı bir renk üreten, turuncu, sarı rengi değişecektir.
    3. ısı çözelti alınır ve oda sıcaklığına soğumaya bırakın. soğur, kopolimer yavaş yavaş lastik katı bir portakal oluşturmak için kristalize olur. Bu aşamada, kopolimer, bir sonraki sentez için oda sıcaklığında saklanabilir ya da hemen kullanılabilir.

2. CdS Nanoparçacık Sentezi

  1. , Önceki adımda elde edilen üç boyunlu bir şişeye kadmiyum asetilasetonat (Cd (AcAc), 900 mg, 2.9 mmol,% 99.9) ilave böyleceToz eşit bir katı kükürt kopolimer (4.0 g, 116 mmol) üstüne yerleştirilir.
  2. azot ve vakum birkaç kez balona pompa ve tasfiye çevrimi gerçekleştirin.
  3. azot altında karıştırılarak 200 ° C'ye kadar çözelti ısıtılır. kükürt kopolimer eritmek ve kadmiyum öncüsü ile karıştırın ve nanoparçacık çekirdeklenme ve büyüme süreçleri başlayacak olacaktır.
  4. nanopartiküller 30 dakika boyunca büyümeye olanak sağlar.
    Not:.. Nanopartiküller büyümesini etkileyecektir reaksiyon süresi değiştirilerek, bu nedenle ayarlamak için nanopartiküllerin son boyutu mümkündür 5 30 dakika reaksiyon süresi 7-10 nm arası bir boyuta aralığı 5
  5. ısı çözelti alınır ve oda sıcaklığına soğumaya bırakın.
  6. Soğuduktan sonra, oda sıcaklığında, şişe ve mağaza katı nanokompozit çıkarın.

3. Kükürt Kopolimeri çıkarın ve Nanoparçacıklar izole

  1. Kükürt Kopolimer çıkarılması
  2. 20 ml'lik bir cam şişe içinde nanokompozitinin (200 mg), koyun ve kloroform (20 mi) ilave edin.
  3. nanokompositlerin kırmak ve çözüm içinde nanopartiküller askıya, 1 saat için bir ultrasonikatör ve sonikasyon flakon yerleştirin.
  4. İki adet 30 ml'lik santrifüj tüplerine aynlır ve her bir kloroform diğer 20 ilave edin.
  5. 15 dakika boyunca 8736 xg solüsyonu (göreceli merkezkaç kuvveti) santrifüj.
  6. yerleşmiş nanopartiküller rahatsız değil emin olun, santrifüj tüplerine gelen kükürt kopolimer süzün.
  • Nanopartiküller izolasyonu
    1. 15 dakika boyunca her santrifüj tüpünün (30 mi) ve sonikasyon kloroformun eklenmesi yerleşmiş nano-tanecikleri yeniden dağıtılır.
    2. kükürt kopolimer tüm kaldırıldı sağlamak için bölümler 3.1.4, 3.1.5 ve 3.2.1 üç kez daha açıklanan adımları tekrarlayın. Bir kez kükürt kopolimerin tüm kaldırılır boşaltıldı Çözelti No lo olacaknger turuncu bir renge sahiptir.
    3. Her bir santrifüj tüpüne kloroform (2 mi) eklenerek nihai nano partikülleri toplamak.
    4. Bir 20 ml'lik bir cam şişeye (4 ml çözelti toplam) toplanan nano parçacıkları birleştirilir ve kloroform kaldırmak için vakum altında cam şişe yerleştirin ve nano-parçacıkları kuru. Bu aşamada elde edilen nanopartiküllerin kitle belirlenebilir ve başlatıcı madde ile ürünün mol oranları kullanılarak reaksiyonun verimi tespit etmek için öncüler başlangıç ​​kütlesine göre.

    • CdS Nanoparçacıkları karakterize 4.

    1. Transmisyon Elektron Mikroskobu
      1. 1 saat boyunca izole edilmiş kloroform içinde nano-tanecikleri (20 mg), (20 mi) ve ultrasonicate seyreltilir.
      2. 15 dakika için bu kloroform içinde çözelti (5/5 ml damla) ve sonikasyon ile seyreltilir.
      3. 400 üzerinde holey karbon destek filmleriyle bir ultra ince karbon filmi alt tabaka üzerine nihai çözüm BırakBakır Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) ızgara örgü.
      4. bir cam şişede TEM ızgara yerleştirin ve örnek herhangi bir kalan solventin çıkması için, bir gece boyunca vakum altında tutun.
      5. Kurutma işlemi tamamlandıktan sonra, 200 kV hızlandırma gerilimi, 3 spot boyutu ve ekli Enerji Dağılımı X-ışını spektroskopisi (EDS) detektörü kullanılarak TEM görüntüleri kazanır.
    2. X-ışını difraksiyon
      1. kloroform içinde izole edilmiş nano parçacıkları (10 mg / ml) ile seyreltilir.
      2. 10 dakika boyunca her biri, deterjan, iyonu giderilmiş su, aseton ve izopropil alkol içinde sonike temizleyin molibden kaplanmış soda camı alt-tabakalar (1 cm2). Son olarak, döküm damla önce 10 dakika için bir hava plazma temizleyici yüzeyin temizlenmesi.
      3. Bırak 7 ul artışlarla 4.2.2 den substratlar üzerine 4.2.1 den çözüm attı.
      4. filmler kuruduktan sonra, X-ışını difraksiyonu (XRD) veri elde. bir tarama hızında 7,000 veri noktalarını kullanarak veri toplamakbir Cu-Ka X-ışını kaynağı ve 1,54059 Â bir dalga boyu ile saniyede 1 veri noktası.
    3. çözüm Spektroskopisi
      1. kapalı bir kuartz küvet içinde 30 dakika ve yeri örnekleri için kloroform ve sonikasyon izole nano-tanecikleri (0.1 mg / ml) dağıtılır.
      2. malzeme süspansiyonunun kolaylaştıran 70 ° C'ye kadar bölüm 2.6 nanokompozit ve formamid bölüm 1.2.3'de sülfür kopolimeri (1 mg / ml), 700 rpm'de karıştırılmıştır ve ısıyı dağıtmak.
      3. Her üç numune için fotolüminesans (PL) ve absorbans spektrumlarını kazanır. ultraviyole, görünür ve kızıl ötesine yakın aralık (UV-Vis NIR) boyunca uzanan bir üç dedektörü ile bir spektrometre kullanılarak optik absorbans ölçümleri yürütün. 330 nm'lik bir eksitasyon dalga boyunda bir flüoresan spektrofotometre kullanılarak PL ölçümlerini.
        NOT: bölümlerde tartışılan teknikleri kullanarak nanopartikülleri tanımlamak için özel bir protokol 4.1.5, 4.2.4, birnd 4.3.2 yaygın olarak kullanılan özel ekipman doğasına bağlı olarak değişir, bu yüzden biz burada sadece genel karakterizasyon parametreleri sunuyoruz. İlgilenen okuyucu CdS nanopartiküller bu analiz teknikleri kullanılarak ilgili daha fazla bilgi için birçok yorum kağıtları yöneliktir 17 -. 19

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Şekil 3a TEM görüntüsü kükürt kopolimeri tamamen kaldırılmıştır önce kükürt kopolimer içinde çekirdekli olan küçük CdS nanopartiküller (3-4 nm) gösterir. Şekil 3a'da görüntü çözeltisi 200 ° C'ye ulaştığında hemen sonra nanopartikül çözeltisinin bir bölümü alınarak elde edildi. Şekil 3b, kükürt kopolimeri tamamen olmuştur önce 30 dakika süre ile çözelti içinde büyüdü büyük nano-tanecikleri (7-10 nm) göstermektedir kaldırıldı. Şekil 3c Şekil 3b vurgulanan alanın daha yüksek bir büyütme görüntü gösterir. Şekil 3c Bir nanoparçacık 3.3 Å olarak ölçüldü özellikle açık atom düzlemi aralığına sahiptir. 3.3 Â atom düzlem aralık çinko blend CdS veya wurtzite CdS (002) düzlemi boşluk (111) düzlemi aralığı ile tutarlıdır. Bir kere kükürt kopolimeri tamamen kaldırılır 3d gösterileri Şekilve kloroform içinde eritildi, nanopartiküller bir araya toplar. Şekil 3d sunulan EDS veri CdS stokiyometrisini doğruladı (yaklaşık 1: 1) ve kükürt kopolimer etkin bir şekilde kaldırıldı onaylar.

    Bir önceki yayında, biz kükürt kopolimer tümüyle kaldırılır kez bu nanopartiküller geleneksel organik bağlar yok olduğunu göstermek için kızılötesi spektroskopi (FTIR) ve proton nükleer manyetik rezonans spektroskopisi (1H NMR) dönüşümü Fourier kullandı. 5 Tek çalışma Nag tarafından ve. ark., metal sülfit nanopartiküller etkili anyonik sülfür türlerinin ile lige edilebilir olduğunu göstermiştir. 7 Biz nanopartiküller bu yöntem Benzer nanopartikül yüzey üzerinde sülfür türlerinin yapılandırdığımız kullanılarak yapılan varsaymak. Şekil 3d sunulan EDS veriler nanopar sülfür türlerinin varlığında uygun olarak kükürt bir hafif bir stoikiometrik fazlalıkta göstermektedirTICLE yüzey.

    Damla dökme nanoparçacık ince film için XRD modeli Şekil 4'te sunulan ve wurtzite oluşumu ile uyumludur ve muhtemelen blend yapısal CdS çinkodur. 26.6 derece bulunan tepe çinko-blende CdS veya wurtzite CdS (002) düzlemi boşluk (111) düzlemi aralığı ile uyumludur ve TEM görülen düzlemsel aralığı doğruluyor 3.3 Å bir atom düzlemi aralığı, karşılık Şekil 3c görüntüsü.

    Şekil 5'te gösterildiği gibi kükürt kopolimeri ve nano bileşiği, her dispersiyon konsantrasyonu eşittir olduğundan veriler, nano bileşiği, sadece, kükürt kopolimer ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde geliştirilmiş emicilik arzetmektedir göstermektedir. UV-Vis spektroskopisi kullanılarak analiz edildi. Şekil 6 gösterisinde sunulan fotolüminesans veri nanokompozit toplu mavi-kaymıştır bir zirveye sergilerCdS bandaralıklı (510 nm, 2.4 eV), kükürt kopolimer zirve nispeten küçük olduğu görülmektedir.

    İzole nanopartiküller da vardı kükürt kopolimer çıkarıldı kez UV-Vis-NIR ve PL spektroskopi kullanılarak incelendi. 7 gösterileri hem UV-Vis-NIR ve PL veri Şekil. Şekil 6'da, nanopartiküller CdS dökme bandaralıklı ve 450-550 nm aralığında olan küçük emme kenarı ile buna uygun geniş bir absorpsiyon spektrumu merkezlenmiş geniş bir PL noktası vardır. Kükürt polimerin çıkarıldığında, nanopartikül yüzey artık pasifize ve sarkan bağların varlığı nedeniyle yüzey kusurları içerir. Bu, daha sonra, nanokompozit materyal için, Şekil 5 ve 6'da sunulan spektrumları karşılaştırıldığında PL ve absorbans spektrumlarını genişletmek ve kırmızı kayması yeni yüzey aracılı enerji seviyeleriyle varlığı neden 18,20 -. Ek olarak 22Ayrıca spektrumları genişletir ki, kuantum hapsi etkiler gösteren nanopartiküllerin bir popülasyonda nanopartiküller sonuçlarının polidispersitelerinin. 23 Bu nedenle, bizim daha önceki çalışmaları ile birlikte, bu veriler iddia bu nanopartiküller geleneksel kusur kez organik ligandlar pasifleştirme yok destekler kükürt kopolimer kaldırılır. 5. Ayrıca, bu veri kükürt kopolimer kaldırılmasına önce CdS nanopartiküllerin yüzey kusurları pasifleştirdiği olduğunu göstermektedir.

    Şekil 1
    Kükürt kopolimer Şekil 1. sentezi ve yapısı. Elemental kükürt kükürt kopolimer üretmek için metilstiren ile reaksiyona giren bir doğrusal yapılı sıvı kükürt diradikali üretmek için ısıtılır. Büyük halini görmek için tıklayınızbu rakamın.

    şekil 2
    Şekil 2. Nanoparçacık büyüme ve İzolasyon. CdS nanopartiküller çekirdekli ve kükürt kopolimer içinde büyür. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, kükürt kopolimer ligand-serbest CdS nanopartiküller üretmek için çıkarılır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Şekil 3,
    İzole CdS nanopartiküllerin Şekil 3. TEM görüntüleri. A) kopolimer içinde büyümeye başlayan 3-4 nm CdS nanopartiküller. B) reaksiyon sonlandırılır kez nanopartiküller nm 7-10. S kopolimer bu aşamada. C) vurgulanan Büyütülmüş görüntü hala mevcut, b. d bölge) S kopolimerin çıkarılmasından sonra TEM görüntüsü. Ankastre EDS verileri gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Şekil 4,
    Şekil CdS nanoparçacık filmler 4. XRD paterni. XRD paterni wurtzite veya çinko blend CdS oluşumu ile uyumludur. Substrata. Nedeniyle molibden doruğudur bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Şekil 5,
    Kükürt kopolimer ve nanokompozitinin Şekil 5, absorbans spektrokopisi. Nano bileşiği anlaml sergileyenicantly sadece kükürt kopolimere göre absorpsiyon tepe geliştirilmiş. Dağılım içinde. Her iki malzemeler eşit konsantrasyonları bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Şekil 6,
    Kükürt kopolimer sergiler nispeten küçük fotolüminesans. Iken kükürt kopolimer ve nanokompozit için Şekil 6. Fotolüminesans spektroskopisi. Nanokompozit, mavi-kaymıştır CdS toplu bandaralıklı (510 nm, 2.4 eV) dan bir tepe sergileyen bir görüntülemek için tıklayınız Bu rakamın daha büyük bir versiyonu.

    Şekil 7,
    FiguLigand ücretsiz CD nanopartiküllerin 7. absorbans ve Fotolüminesans spektroskopisi yeniden. PL veriler 510 nm'de odaklanmış olan geniş bir zirve göstermektedir. UV-Vis-NIR verileri 450-550 nm aralığında zayıf emme omuz ile geniş bir emme eğrisini göstermektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Sulfur (S8), 99.5% Sigma Aldrich 84683
    α-methylstyrene, 99% Sigma Aldrich M80903
    Cadmium acetylacetonate (Cd(acac)), 99.9% Sigma Aldrich 517585 Highly Toxic
    Chloroform (CHCl3), 99.5% Sigma Aldrich C2432
    Hotplate / magnetic stirrer IKA RCT  3810001
    Temperature controller with probe and heating mantle Oakton Temp 9000 WD-89800
    Centrifuge Beckman Coulter Allegra X-22 392186
    Centrifuge Tubes Thermo Scientific 3114 Teflon for resistance to chlorinated solvents
    TEM with attached EDS detector FEI Tecnai G2 F-20 with EDAX detector
    TEM Sample Grid Ted Pella 1824 Ultrathin carbon film substrate with holey carbon support films on a 400 mesh copper grid
    XRD Bruker F-8 Focus Diffractometer
    Molybdenum coated soda lime glass substrates 750 nm thick sputtered molybdenum layer
    Quartz Fluorescence Cuvettes Sigma Aldrich Z803073 10 mm by 10 mm, 4 polished sides with screw top
    UV-Vis-NIR Perkin Elmer Lambda 1050 Spectrometer With 3D WB Detector Module
    PL Horiba FL3-21tau Fluorescence Spectrophotometer

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Rosen, E. L., Buonsanti, R., Llordes, A., Sawvel, A. M., Milliron, D. J., Helms, B. A. Exceptionally Mild Reactive Stripping of Native Ligands from Nanocrystal Surfaces by Using Meerwein's Salt. Angew. Chemie Int. Ed. 51 (3), 684-689 (2012).
    2. Anderson, N. C., Hendricks, M. P., Choi, J. J., Owen, J. S. Ligand exchange and the stoichiometry of metal chalcogenide nanocrystals: spectroscopic observation of facile metal-carboxylate displacement and binding. J. Am. Chem. Soc. 135 (49), 18536-18548 (2013).
    3. Owen, J. S., Park, J., Trudeau, P. E., Alivisatos, A. P. Reaction chemistry and ligand exchange at cadmium-selenide nanocrystal surfaces. J. Am. Chem. Soc. 130 (37), 12279-12281 (2008).
    4. Lokteva, I., Radychev, N., Witt, F., Borchert, H., Parisi, J., Kolny-Olesiak, J. Surface Treatment of CdSe Nanoparticles for Application in Hybrid Solar Cells: The Effect of Multiple Ligand Exchange with Pyridine. J. Phys. Chem. C. 114 (29), 12784-12791 (2010).
    5. Martin, T. R., Mazzio, K. A., Hillhouse, H. W., Luscombe, C. K. Sulfur copolymer for the direct synthesis of ligand-free CdS nanoparticles. Chem. Commun. 51 (56), 11244-11247 (2015).
    6. Chung, W. J., et al. The use of elemental sulfur as an alternative feedstock for polymeric materials. Nat. Chem. 5 (6), 518-524 (2013).
    7. Nag, A., Kovalenko, M. V., Lee, J. -S., Liu, W., Spokoyny, B., Talapin, D. V. Metal-free Inorganic Ligands for Colloidal Nanocrystals S2-, HS-, Se2-, HSe-, Te2-, HTe-, TeS32-, OH-, and NH2- as Surface. J. Am. Chem. Soc. 133 (27), 10612-10620 (2011).
    8. Dong, A., et al. A generalized ligand-exchange strategy enabling sequential surface functionalization of colloidal nanocrystals. J. Am. Chem. Soc. 133 (4), 998-1006 (2011).
    9. Cossairt, B. M., Juhas, P., Billinge, S., Owen, J. S. Tuning the Surface Structure and Optical Properties of CdSe Clusters Using Coordination Chemistry. J. Phys. Chem. Lett. 2 (4), 3075-3080 (2011).
    10. Lee, E., Park, S. J., Cho, J. W., Gwak, J., Oh, M. -K., Min, B. K. Nearly carbon-free printable CIGS thin films for solar cell applications. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 95 (10), 2928-2932 (2011).
    11. Bucherl, C. N., Oleson, K. R., Hillhouse, H. W. Thin film solar cells from sintered nanocrystals. Curr. Opin. Chem. Eng. 2 (2), 168-177 (2013).
    12. Cai, Y., et al. Nanoparticle-induced grain growth of carbon-free solution-processed CuIn(S,Se)2 solar cell with 6% efficiency. ACS Appl. Mater. Inter. 5 (5), 1533-1537 (2013).
    13. Zhou, H., et al. CZTS nanocrystals: a promising approach for next generation thin film photovoltaics. Energy Environ. Sci. 6 (10), 2822-2838 (2013).
    14. Polizzotti, A., Repins, I. L., Noufi, R., Wei, S. -H., Mitzi, D. B. The state and future prospects of kesterite photovoltaics. Energy Environ. Sci. 6 (11), 3171-3182 (2013).
    15. Suehiro, S., et al. Solution-Processed Cu2ZnSnS4 Nanocrystal Solar Cells: Efficient Stripping of Surface Insulating Layers using Alkylating Agents. J. Phys. Chem. C. 118 (2), 804-810 (2013).
    16. Graeser, B. K., et al. Synthesis of (CuInS2)0.5(ZnS)0.5 Alloy Nanocrystals and Their Use for the Fabrication of Solar Cells via Selenization. Chem. Mater. 26 (14), 4060-4063 (2014).
    17. Yin, Y., Alivisatos, A. P. Colloidal nanocrystal synthesis and the organic-inorganic interface. Nature. 437 (7059), 664-670 (2005).
    18. Alivisatos, A. P. Semiconductor Clusters, Nanocrystals, and Quantum Dots. Science. 271 (5251), 933-937 (1996).
    19. Alivisatos, A. P. Perspectives on the Physical Chemistry of Semiconductor Nanocrystals. J. Phys. Chem. 100 (95), 13226-13239 (1996).
    20. Xiao, Q., Xiao, C. Surface-defect-states photoluminescence in CdS nanocrystals prepared by one-step aqueous synthesis method. Appl. Surf. Sci. 255 (16), 7111-7114 (2009).
    21. Zhang, J. Z. Interfacial Charge Carrier Dynamics of Colloidal Semiconductor Nanoparticles. J. Phys. Chem. B. 104 (31), 7239-7253 (2000).
    22. Joswig, J. -O., Springborg, M., Seifert, G. Structural and Electronic Properties of Cadmium Sulfide Clusters. J. Phys. Chem. B. 104 (12), 2617-2622 (2000).
    23. Unni, C., Philip, D., Gopchandran, K. G. Studies on optical absorption and photoluminescence of thioglycerol-stabilized CdS quantum dots. Spectrochim. Acta. A. Mol. Biomol. Spectrosc. 71 (4), 1402-1407 (2008).

    Tags

    Kimya Sayı 111 nanopartiküller nanokristaller sentez kadmiyum sülfit kükürt polimer elementer kükürt ligandlar
    Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Martin, T. R., Mazzio, K. A.,… More

    Martin, T. R., Mazzio, K. A., Hillhouse, H. W., Luscombe, C. K. Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix. J. Vis. Exp. (111), e54047, doi:10.3791/54047 (2016).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter