Name: צמיחת פוטו חמצונים של חלקיקים אירידיום תחמוצת על Nanorods CdSe התקליטורים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: למד צמיחה פוטוכימית של ננו-חלקיקי תחמוצת אירידיום על מוטות CdSe@CdS לייצור מימן. שיטה זו משפרת את היציבות הפוטוכימית של סולפיד קדמיום בקטליזה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית I-CORE של הוועדה לתכנון ותקצוב של הקרן הלאומית למדע (מענק מס &#39;152/11). אנו מודים מהפקולטה לכימיה ע&quot;ש שוליך והטכניון - מכון טכנולוגי לישראל עבור חבילת מעבדה ההפעלה משופצת. אנו מודים גם האגודה המלכותית לכימיה רשות בהתאמת חומרים http://dx.doi.org/10.1039/C4TA06164K לשימוש בכתב היד הזה. ד&quot;ר Kalisman בזכות המילגה שוליך הבתר על תמיכתם. אנו מודים לד&quot;ר ירון קאופמן עזרתו עם HR-TEM ו HAADF וכן ד&quot;ר Kamira וינפלד על סיועה עם אפיון XPS.

<ol><li>Maeda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalyst+releasing+hydrogen+from+water%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Photocatalyst releasing hydrogen from water.</a> Nature. 440 (7082), 295-295 (2006).</li>
<li>Jacobson, M. Z., Colella, W. G., Golden, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cleaning+the+Air+and+Improving+Health+with+Hydrogen+Fuel-Cell+Vehicles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cleaning the Air and Improving Health with Hydrogen Fuel-Cell Vehicles.</a> Science. 308 (5730), 1901-1905 (2005).</li>
<li>Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., Bahnemann, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+Applications+of+Semiconductor+Photocatalysis%5BTitle%5D)+AND+%22+Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis.</a> Chem. Rev. 95 (1), 69-96 (1995).</li>
<li>Dukovic, G., Merkle, M. G., Nelson, J. H., Hughes, S. M., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photodeposition+of+Pt+on+Colloidal+CdS+and+CdSe%2FCdS+Semiconductor+Nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Photodeposition of Pt on Colloidal CdS and CdSe/CdS Semiconductor Nanostructures.</a> Adv. Mater. 20 (22), 4306-4311 (2008).</li>
<li>Menagen, G., Macdonald, J. E., Shemesh, Y., Popov, I., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Au+Growth+on+Semiconductor+Nanorods%3A+Photoinduced+versus+Thermal+Growth+Mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Au Growth on Semiconductor Nanorods: Photoinduced versus Thermal Growth Mechanisms.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (47), 17406-17411 (2009).</li>
<li>Alemseghed, M. G., Ruberu, T. P. A., Vela, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Fabrication+of+Colloidal+Semiconductor-Metal+Hybrid+Heterostructures%3A+Site+Selective+Metal+Photo+Deposition%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Controlled Fabrication of Colloidal Semiconductor-Metal Hybrid Heterostructures: Site Selective Metal Photo Deposition.</a> Chem. Mater. 23 (15), 3571-3579 (2011).</li>
<li>Frame, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalytic+Water+Oxidation+with+Nonsensitized+IrO2+Nanocrystals+under+Visible+and+UV+Light%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Photocatalytic Water Oxidation with Nonsensitized IrO2 Nanocrystals under Visible and UV Light.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (19), 7264-7267 (2011).</li>
<li>Iwase, A., Kato, H., Kudo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Photodeposition+Method+in+the+Presence+of+Nitrate+Ions+for+Loading+of+an+Iridium+Oxide+Cocatalyst+for+Water+Splitting%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">A Novel Photodeposition Method in the Presence of Nitrate Ions for Loading of an Iridium Oxide Cocatalyst for Water Splitting.</a> Chemistry Letters. 34 (7), 946-947 (2005).</li>
<li>Kalisman, P., Kauffmann, Y., Amirav, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photochemical+oxidation+on+nanorod+photocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Photochemical oxidation on nanorod photocatalysts.</a> J. Mater. Chem. 3 (7), 3261-3265 (2015).</li>
<li>Ryu, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystalline+IrO2-decorated+TiO2+nanofiber+scaffolds+for+robust+and+sustainable+solar+water+oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+A%22%5BJournal%5D)">Crystalline IrO2-decorated TiO2 nanofiber scaffolds for robust and sustainable solar water oxidation.</a> J. Mater. Chem. A. 2 (16), 5610-5615 (2014).</li>
<li>Nakagawa, T., Bjorge, N. S., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrogenerated+IrOx+Nanoparticles+as+Dissolved+Redox+Catalysts+for+Water+Oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Electrogenerated IrOx Nanoparticles as Dissolved Redox Catalysts for Water Oxidation.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (43), 15578-15579 (2009).</li>
<li>Talapin, D. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeded+Growth+of+Highly+Luminescent+CdSe%2FCdS+Nanoheterostructures+with+Rod+and+Tetrapod+Morphologies%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Seeded Growth of Highly Luminescent CdSe/CdS Nanoheterostructures with Rod and Tetrapod Morphologies.</a> Nano Lett. 7 (10), 2951-2959 (2007).</li>
<li>Carbone, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Colloidal+CdSe%2FCdS+Nanorods+Prepared+by+a+Seeded+Growth+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach.</a> Nano Lett. 7 (10), 2942-2950 (2007).</li>
<li>Amirav, L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalytic+Hydrogen+Production+with+Tunable+Nanorod+Heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Photocatalytic Hydrogen Production with Tunable Nanorod Heterostructures.</a> J. Phys. Chem. Lett. 1 (7), 1051-1054 (2010).</li>
<li>Nakibli, Y., Kalisman, P., Amirav, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Less+Is+More%3A+The+Case+of+Metal+Cocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Less Is More: The Case of Metal Cocatalysts.</a> J. Phys. Chem. Lett. 6, 2265-2268 (2015).</li>
<li>Lupo, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Electron-Hole+Dynamics+in+Core%2FShell+CdSe%2FCdS+Dot%2FRod+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Electron-Hole Dynamics in Core/Shell CdSe/CdS Dot/Rod Nanocrystals.</a> Nano Lett. 8 (12), 4582-4587 (2008).</li>
<li>Raino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+Wave+Function+Delocalization+in+CdSe%2FCdS+Dot-in-Rod+Nanocrystals+by+Time-+and+Temperature-Resolved+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Probing the Wave Function Delocalization in CdSe/CdS Dot-in-Rod Nanocrystals by Time- and Temperature-Resolved Spectroscopy.</a> ACS Nano. 5 (5), 4031-4036 (2011).</li>
<li>Talapin, D. V., Lee, J. S., Kovalenko, M. V., Shevchenko, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prospects+of+Colloidal+Nanocrystals+for+Electronic+and+Optoelectronic+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Prospects of Colloidal Nanocrystals for Electronic and Optoelectronic Applications.</a> Chem. Rev. 110 (1), 389-458 (2010).</li>
<li>Kraus, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-Temperature+Exciton+Storage+in+Elongated+Semiconductor+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Room-Temperature Exciton Storage in Elongated Semiconductor Nanocrystals.</a> Phys. Rev. Lett. 98 (1), 017401(2007).</li>
<li>She, C., Demortière, A., Shevchenko, E. V., Pelton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+Shape+to+Control+Photoluminescence+from+CdSe%2FCdS+Core%2FShell+Nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Using Shape to Control Photoluminescence from CdSe/CdS Core/Shell Nanorods.</a> J. Phys. Chem. Lett. 2 (12), 1469-1475 (2011).</li>
<li>Manthiram, K., Beberwyck, B. J., Talapin, D. V., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeded+Synthesis+of+CdSe%2FCdS+Rod+and+Tetrapod+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals.</a> J. Vis. Exp. (82), (2013).</li>
<li>Yu, W. W., Qu, L., Guo, W., Peng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Determination+of+the+Extinction+Coefficient+of+CdTe%2C+CdSe%2C+and+CdS+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Experimental Determination of the Extinction Coefficient of CdTe, CdSe, and CdS Nanocrystals.</a> Chem. Mater. 15 (14), 2854-2860 (2003).</li>
<li>Miao, M. S., Seshadri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rh2O3+versus+IrO2%3A+relativistic+effects+and+the+stability+of+Ir4%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Condens.+Matter%22%5BJournal%5D)">Rh2O3 versus IrO2: relativistic effects and the stability of Ir4.</a> J. Phys. Condens. Matter. 24 (21), 215503(2012).</li>
<li>Amirav, L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Luminescence+Studies+of+Individual+Quantum+Dot+Photocatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Luminescence Studies of Individual Quantum Dot Photocatalysts.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (35), 13049-13053 (2013).</li>
<li>Vaneski, A., Schneider, J., Susha, A. S., Rogach, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+synthesis+of+CdS+and+CdSe%2FCdS+tetrapods+for+photocatalytic+hydrogen+generation%5BTitle%5D)+AND+%22APL+Materials%22%5BJournal%5D)">Aqueous synthesis of CdS and CdSe/CdS tetrapods for photocatalytic hydrogen generation.</a> APL Materials. 2 (1), 012104(2014).</li>
</ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

הסינתזה של זרעי CdSe ו CdSe @ מוטה תקליטורים זורעים כבר גם למדה 21,24,25. שינויים קלים לסכומים, טמפרטורות, והשעות המתייחסים מדרגות סינתזה של חלקיקי המצע אלה יכולים לשמש כדי אורך, קוטר מנגינה, ו / או המורפולוגיה שלהם. הפרוטוקול הסינטטי המתוארים כאן המניבה ביותר photoluminescent זורעות-מוטות של ממדים אחידים. ההליך החילופי ליגנד מאפשר שימוש של מוטות זורעות בסביבות קוטב, במים במקרה זה. בשלבים סופיים של חיל...

Photocatalysis מציג פתרון אטרקטיבי ומבטיח עבור דור אנרגיה מתחדשת ויישומים סביבתיים אחרים כגון טיפול במים ואוויר טיהור 1-3. פיצול מים בסך הכל, מונעים על ידי אנרגיה סולארית, יכולים להיות המקור של דלק מימן נקי מתחדש; עם זאת, למרות עשרות שנים של מחקר, המערכות שנמצא יציבים ויעילים מספיק לשימוש מעשי לא מומשו. שניהם photodeposition ו photocatalysis בתיווך המוליכים למחצה מסתמכים על אותו המנגנון של הפרדת זוגות אלקטרון-חור תמונה שנוצרה ונהיגה אותם אל פני שטח שבו הם יכולים ליזום תגובות חמצון-חיזור. הדמיון בין שני התהליכים הללו להפוך photodeposition כלי סינטטי אטרקטיבי בתחום photocatalysis 4-6. שיטה זו צפויה להימשך ייצור photocatalyst כדי אופקים חדשים שלא נחקר. זה קיים פוטנציאל מציע בקרה וטהורה על הסידור המרחבישל מרכיבים שונים בתוך heterostructures, ולהתקדם היכולת לבנות מערכות ננו-חלקיקים מתוחכמים. בסופו של דבר השיטה תביא אותנו צעד אחד קרוב יותר למימוש photocatalyst יעיל המרת אנרגית שמש אל דלק ישיר. חקרנו את הצמיחה של IRO 2 כמו שיתוף זרז, כפי שהוא מוכר כדי להיות זרז יעיל עבור חמצון מי 7-11. מבנה מתכונן של נקודה קוונטית (CdSe) מוטבע (גופרי קדמיום) מוט 12,13 שימש מצע photocatalyst שלנו 14,15. זה כרגע לא נקבע אם מסלול החמצונים מתרחש דרך מסלול בתיווך, או על ידי התקפת חור ישירה. כאן, הידע והשליטה שלנו על חורי photogenerated ב heterostructure מוליך למחצה ניתן לרתום למחקר מכניסטית של תגובות חמצון. זה מתאפשר על ידי ארכיטקטורת המצע, המאפשר לוקליזציה של חורים מרותקים 16,17 היווצרות שלאתר תגובת חמצון מובהק על המוט. השימוש של חומרים ננומטריים עם נושאים מטען מקומיים ניתן לנצל עבור מחקרים מכניסטית של תגובות חמצון-חיזור על ידי בדיקה פשוטה של ​​המוצרים. בשנת photodeposition בדרך זו יכולה לשמש בדיקה ייחודית של שני שבילי תגובת החיזור והחמצון. זוהי דוגמה אחת של האופקים החדשים המוענקת על ידי שילוב של photodeposition וחיתוך סינתזה קצה קולואידים 18-20. השאיפה לפתח photocatalyst יעיל עבור פיצול מים והמרה אנרגיה מתחדשת הפכה דחף חשוב בקהילת החומרים. זה דרבן התעניינות עולמית תקליטורים, אשר ידועה להיות מאוד פעיל לייצור מימן, אם כי הוא הקשה על ידי חוסר יציבות פוטו. עבודתנו כאן מתייחסת העקב אכילס של חומר. IRO 2 מוטות תקליטורי CdSe @ מעוצב להפגין יציבות פוטו מדהים תחת תאורה ממושכת טהורמַיִם.

<table><tbody><tr><td>גופרית (S)</td><td>Sigma</td><td>84683</td><td></td></tr><tr><td>סלניום (Se)</td><td>Sigma</td><td>229865</td><td></td></tr><tr><td>תחמוצת קדמיום (CdO)</td><td>Sigma</td><td>202894</td><td></td></tr><tr><td>חומצה n-אוקטאדצילפוספונית (ODPA)</td><td>Sigma</td><td>715166</td><td></td></tr><tr><td>חומצה פרופילפוספונית (PPA)</td><td>Sigma</td><td>305685</td><td>רגולציה גבוהה במדינות ואזורים</td></tr> <tr><td>מסוימיםחומצה בוטילפוספונית (BPA)</td><td></td><td>חלופה 737933 סיגמא</td><td></td></tr> <tr><td>לחומצה הקסילפוספונית (HPA)</td><td>סיגמא</td><td>750034</td><td>חלופה</td></tr><tr><td>לתחמוצת טריוקטיל פוספונית PPA (TOPO)</td><td>סיגמא</td><td>346187</td><td></td></tr><tr><td>טרי-אן-אוקטיל פוספין, 97% (TOP)</td><td>סיגמא</td><td>718165</td><td></td></tr><tr><td>סטיבר ספקטרוכימי</td> רגיש לאוויר <td>סיגמא</td><td>Z363545</td><td></td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד</td><td>סיגמא</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>מתנול</td><td>סיגמא</td><td>322415</td><td></td></tr><tr><td>טולואן</td><td>סיגמא</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>הקסאן</td><td>סיגמא</td><td>296090</td><td></td></tr><tr><td>אוקטילמין</td><td>סיגמא</td><td>74988</td><td></td></tr><tr><td>חומצה נונואית</td><td>סיגמא</td><td>N5502</td><td></td></tr><tr><td>איזופרופנול</td><td>סיגמא</td><td>278475</td><td></td></tr><tr><td>חומצה מרקפטונדקנואית (MUA)</td><td>סיגמא</td><td>674427</td><td></td></tr><tr><td>טטרמתילאמוניום הידרוקסיד (TMAH)</td><td>Sigma</td><td>T7505</td><td></td></tr><tr><td>Apiezon H גריז (שומן בטמפרטורה גבוהה)</td><td>Sigma</td><td>Z273562</td><td></td></tr><tr><td>נתרן פרסולפט</td><td>Sigma</td><td>216232</td><td></td></tr><tr><td>נתרן חנקתי</td><td>Sigma</td><td>229938</td><td></td></tr><tr><td>נתרן Hexachloroiridate(III) hydrate</td><td>Sigma</td><td>288160</td><td></td></tr><tr><td>רכוב 455 ננומטר LED</td><td>Thorlabs</td><td>M455L3</td><td></td></tr><tr><td>מחזיק קובט</td><td>Thorlabs</td><td>CVH100</td><td></td></tr><tr><td>25 מ"ל 3 צוואר בקבוק תחתון עגול</td><td>Chemglass</td><td>CG-1524-A-02</td><td></td></tr><tr><td>מעבה Liebig</td><td>Chemglass</td><td>CG-1218-A-20</td><td></td></tr><tr><td>מתאם T-Joint</td><td>Chemglass</td><td>AF-0509-10</td><td></td></tr></tbody></table>

צמיחת פוטו חמצונים של חלקיקים אירידיום תחמוצת על nanorods cdse @ התקליטורים

Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

אנו מדגימים הליך לגידול חמצוני פוטוכימי של זרזי תחמוצת אירידיום על פני השטח של פוטו-קטליזטורים ננו-מוטים קדמיום סלניד-קדמיום סולפיד (CdSe@CdS). מוטות זרעים גדלים בשיטת הזרקה חמה קולואידית ולאחר מכן מועברים למדיום מימי על ידי חילופי ליגנד. CdSe@CdS ננו-מוטות, מבשר אירידיום ומלחים אחרים מעורבבים ומוארים. תהליך התצהיר מתחיל על ידי ספיגת פוטונים על ידי חלקיק המוליכים למחצה, מה שמביא להיווצרות נושאי מטען המשמשים לקידום תגובות חמצון חיזור. כדי להבטיח צמיחה חמצונית פוטוכימית השתמשנו בנבלות אלקטרונים. החורים שנוצרו באור מחמצנים את מבשר האירידיום, ככל הנראה במסלול חמצוני מתווך. התוצאה היא צמיחה של חלקיקי תחמוצת אירידיום גבישי באיכות גבוהה, הנעים בין 0.5 ננומטר לכ-3 ננומטר, לאורך פני המוט. תחמוצת אירידיום הגדלה על CdSe@CdS מבנים הטרו-מבנים נחקרה במגוון שיטות אפיון, על מנת להעריך את תכונותיה ואיכותה. חקרנו אמצעים לשליטה על גודל החלקיקים, הגבישיות, מיקום התצהיר על מוט ה-CdS והרכבו. זמן הארה ואורך גל עירור נמצאו כפרמטרים מרכזיים לבקרה כזו. השפעת תנאי הגידול השונים ואפיון המבנים ההטרו-מבנים הללו מתוארים לצד תיאור מפורט של הסינתזה שלהם. חשיבות היא העובדה שתוספת תחמוצת האירידיום העניקה למוטות יציבות פוטוכימית מדהימה בתאורה ממושכת במים טהורים (מה שהקל על הדרישה לנבלות חורים).

Micrographs אלקטרוני הילוכים (TEM) נאספו על מנת לראות את ההתפלגות של תחמוצת אירידיום על מוטות זרע (איור 1). דגימות TEM הוכנו על ידי pipetting ירידה של חלקיקים מומסים על גבי רשת TEM. רנטגן עקיפה (XRD, איור 2), ספקטרום photoelectron רנטגן (XPS, איור 3) שימשו לאפיין את הגידול שנצפה כמו שילוב של גבישי IRO 2 ועיר 2 O 3. הכנת דגימות XRD ו- XPS נעשתה על ידי הייבוש של חלקיק...

מוצג פרוטוקול לגידול חמצוני פוטוכימי של ננו-חלקיקי תחמוצת אירידיום גבישיים קטנים על פני השטח של ננו-חלקיקי מוט זרעים CdSe@CdS.

צמיחת פוטו חמצונים של חלקיקים אירידיום תחמוצת על Nanorods CdSe @ התקליטורים

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לגדל ננו-גבישים של תחמוצת אירידיום על מצע מוליכים למחצה על ידי חמצון פוטוכימי. חמצון פוטוכימי ככלי סינתטי מרחיב את השיטות שבאמצעותן כימאים יכולים ליצור חומרים היברידיים חדשים. הם יכולים לזרז את הייצור לגבולות שלא נחקרו.עבודתנו מטפלת בעקב אכילס של קדמיום גופרתי, הידוע כפעיל מאוד לייצור מימן, אך נפגע על ידי חוסר יציבות פוטוכימית. חמצון פוטוכימי, כאשר הוא מיושם על חומרים בקנה מידה ננומטרי עם נושאי מטען מקומיים, יכול להיות מנוצל גם מסגנון קיניסטי של תגובות חמצון חיזור על ידי בחינה פשוטה של המוצרים. כדי להתחיל, סנתז תחילה מוטות זרעי קדמיום גופרתי-קדמיום סלניד, ולאחר מכן תלה אותם בתמיסת טולואן המצוינת בפרוטוקול הטקסט.העבירו כמחצית מהתמיסה לצינור צנטריפוגה, והוסיפו עד חצי נפח מתנול כדי לזרז את המוטות. צנטריפוגה של הצינור ב-3,400 Gs למשך חמש דקות, ושפכו את הסופרנטנט. שמור את הגלולה לשימוש מאוחר יותר.לאחר מכן, הוסף 250 מיליגרם של חומצה מרקפטונדקנואית ו -400 מיליגרם של טטרמתילאמוניום הידרוקסיד ל -10 מיליליטר מתנול בצינור צנטריפוגה. מערבולת עד להמסת כל המוצקים. הוסף את תערובת המתנול לכדור המוט הזרוע קדמיום גופרתי-קדמיום סלניד, ונער את הצינור ביד כדי להמיס אותו במלואו.הניחו לתמיסה לשבת לפחות שעה. לאחר שעה, פצלו את התמיסה לשני צינורות צנטריפוגה, והוסיפו 20 מיליליטר טולואן לכל צינור. צנטריפוגה את הצינורות בטמפרטורה של 7, 700 גרם למשך 15 דקות.שפכו בזהירות את הסופרנטנט השקוף, והפכו את צינורות הצנטריפוגה כדי לייבש את הדגימות. הוסף חמישה מיליליטר מים טהורים במיוחד לכדורים, ולאחר מכן אחסן את המוטות בבקבוקונים עטופים בנייר כסף. כדי להתחיל, הכינו תמיסות של מבשר אירידיום, נתרן חנקתי, נתרן פרסולפט ונתרן הידרוקסיד כפי שמצוין בפרוטוקול הטקסט.הוסף 0.50 מיליליטר מתמיסת החנקות ל -0.20 מיליליטר של מבשר האירידיום בקוביית פוליסטירן רגילה המצוידת במוט ערבוב ספקטרוסקופי. לאחר מכן, הוסף 0.30 מיליליטר מהמוטות הזרעים במים, ואחריהם 0.50 מיליליטר מתמיסת הפרסולפט, ו -0.50 מיליליטר מתמיסת הנתרן הידרוקסיד. מניחים את הקובטה במחזיק, ומערבבים את התמיסה.לאחר מכן האירו את הדגימה ב-450 ננומטר ו-100 מילי-וואט למשך עד ארבע שעות. התמיסה צריכה להפוך לירוקה ואז לכחולה. לאחר זמן הדגירה הרצוי, העבירו את התמיסה לצינור, וצנטריפוגה למשך 10 דקות בטמפרטורה של 7, 700 גרם.שפכו בזהירות את הסופרנטנט ושמרו על הגלולה.פיזור על ידי סוניקציה בממס מתנול קוטבי לשימוש נוסף. המראה החזותי של מוטות הסלניד קדמיום גופרתי-קדמיום משתנה כאשר הם מצופים בתחמוצת אירידיום באמצעות הקרנה. המוטות הלא מצופים מתחילים בצבע כתום-אדום, שלאחר שעתיים של תאורה הופך לירוק, ואז לכחול לאחר ארבע שעות של תאורה.מיקרוגרפי אלקטרונים שימשו לניתוח הצמיחה של חלקיקי תחמוצת האירידיום על מוטות זרעי קדמיום גופרתי-קדמיום סלניד לאורך זמן. לדגימות בקרה ללא תחמוצת אירידיום יש מוטות בקוטר של ארבעה עד חמישה ננומטרים. דגימות המוארות במשך 10 דקות עד ארבע שעות מראות את ההתקדמות מחלקיקים קטנים לגדולים יותר עם ציפוי מלא של תחמוצת אירידיום.מוטות שהוארו במשך ארבע שעות הם בעלי קוטר כולל של תשעה עד עשרה ננומטרים, עם ציפוי חיצוני בעובי של שניים עד שלושה ננומטר של תחמוצת אירידיום הניכר לאחר שעתיים של תאורה. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך מספר שעות אם היא מבוצעת כראוי. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לגדל באופן פוטוכימי תחמוצת אירידיום על מוטות זרעים.ניתן להרחיב את השיטות המשמשות בהליך זה גם לקראת גידול פוטוכימי של תחמוצות מתכת אחרות. אל תשכח שעבודה עם תחמוצת קדמיום ותמיסות קאוסטיות מאוד עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כמו עבודה בתא כפפות ולבישת ביגוד מגן בעת ביצוע הליך זה.

photochemical-oxidative-growth-iridium-oxide-nanoparticles-on-cdsecds

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

אנו מתארים את ההכנה של נקודתי קוונטיות colloidal עם גודל הידרודינמית ממוזער עבור דימות פלואורסצנטי מולקולה בודדה. בהשוואה לנקודות קוונטיות קונבנציונליות, חלקיקים אלה הם בגודל דומים לחלבונים כדוריים ומותאמים לבהירות מולקולה בודדה, יציבות נגד photodegradation, והתנגדות לקשירה לא ספציפית לחלבונים ותאים.

נקודות קוונטיות קומפקטיות להדמית מולקולה בודדה

אסטרטגיה כללית לפיתוח של הפרדת תשלום מרוכבים מוליכים למחצה ננו פריסה לייצור אנרגיה סולארית מוצגת. אנו מראים כי הרכבה של תחומי התורם acceptor ננו בגיאומטרית nanoparticle אחת מעורר פונקצית הפוטו, בעוד בתפזורת-heterojunctions של-acceptor תורם ננו סרטים יכול לשמש להמרת אנרגית פוטו.

קצירת אנרגיה סולארית באמצעות תשלום פרדת Nanocrystals והמוצק שלהם

מוצג פרוטוקול לסינתזה זרועה של ננו-מבנים רב-רכיביים בצורת מוט וצורת טטרפוד המורכבים מ-CdS ו-CdSe.

סינתזה זרועה של מוט CdSe/CdS וננו-גבישים טטרפודים

כאן אנו מציגים שיטה לסינתזה של ננו-חלקיקי קדמיום גופרתי (CdS) נטולי ליגנד המבוססים על קופולימר גופרית ייחודי. קופולימר הגופרית פועל כממס בטמפרטורה גבוהה ומקור גופרית במהלך סינתזת הננו-חלקיקים ומייצב את הננו-חלקיקים לאחר התגובה.

סינתזה של חלקיקים CDS-חינם ליגנד בתוך מטריקס קופולימר גופרית

פרוטוקול זה מתאר את בתצהיר סינתזת פתרון של שכבת nanocrystals אורגנית אחר שכבה לייצר אלקטרוניקת סרט דקה על משטחים שאינם מוליכים. דיו מרכך מיוצב יכול לייצר התקנים פוטו מלאים על מצעי זכוכית באמצעות ציפוי ספין ומרסס בעקבות הדיאלוג ליגנד sintering שלאחר בתצהיר.

המצאה של התקנים פוטו ננו אורגניים לגמרי פתרון מעובד

מאמר זה מתאר פרוטוקול לסינתזה של nanorods זהב, המבוסס על השימוש של הידרוקינון כמו צמצום סוכן, בתוספת מנגנונים השונים לשליטה בגודל יחס ממדים שלהם.

סינתזה הידרוקינון המבוססת של Nanorods הזהב

כאן, אנו מכינים ולאפיין ננו ZnO / CdSSe היררכי דמוי עץ הרומן, שבו סניפים CdSSe גדלים על nanowires ZnO מיושר אנכית. Nanotrees וכתוצאה מכך הם חומר פוטנציאל המרת אנרגיית השמש והתקנים אופטו-אלקטרוניים אחרים.

סינתזה של המבנה ההיררכי ZnO / CdSSe Heterostructure Nanotrees

פרוטוקול המפרט כיצד צורת אניסוטרופי קדמיום colloidal chalcogenide nanocrystals יכולים להיות מקושרים covalently באמצעות היבטים הקצה שלהם מוצג כאן.

פן-כדי-היבט הקישור של קדמיום Colloidal צורה-אניסוטרופי Chalcogenide Nanostructures

כאן, אנו מציגים עבור פרוטוקול סינתזה ואפיון של חלקיקי תחמוצת צריום (nanoceria) עבור ROS (מינים חמצן תגובתי) ניקוי ויוו, nanoceria הדמיה ברקמות הצמח על ידי מיקרוסקופיה קונפוקלית, אין ויוו ניטור של nanoceria ROS ניקוי על ידי מיקרוסקופיה קונפוקלית.

ניקוי קטליטי של הצמח חמצן תגובתי מינים In Vivo על ידי חלקיקי תחמוצת צריום Anionic

פרוטוקול לצילום אנאיזוטרופי של המשטרה על מימית-מושעה Au nanorods באמצעות הפנים מקומי פליום הריגוש מוצג.

הפקדת המשטרה על הננו-מפלסי על ידי משטח פלשני הריגוש

מוצגת טכניקת סינתזה להכנת ה-ZnCoS/ZnCdS המגיב לאור הנראה עם פוטו-קטליזטור במבנה גבישי תאום וטכניקת בדיקת תגובת הפוטו-רדוקס של הפעילות הפוטו-קטליטית והסלקטיביות שלו באבולוציה של H2 וייצור בנזלדהיד.

סינתזה והערכות ביצועים של ZnCoS/ZnCdS עם מבנה גביש תאום עבור פוטו-קטליזה רב-תכליתית של חמצון חיזור ביישומי אנרגיה

למד צמיחה פוטוכימית של ננו-חלקיקי תחמוצת אירידיום על מוטות CdSe@CdS לייצור מימן. שיטה זו משפרת את היציבות הפוטוכימית של סולפיד קדמיום בקטליזה.

צמיחת פוטו חמצונים של חלקיקים אירידיום תחמוצת על Nanorods CdSe @ התקליטורים

גלה סרטונים נוספים