Name: ファセットとファセットの形状異方性のコロイド カドミウム カルコゲナイド系ナノ構造のリンク (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 12 s
Description: 学ぶ、形状異方性コロイド半導体ナノ結晶のファセット間共有結合連結法。銀イオン交換反応を用いて粒子間電荷輸送を向上させ、溶液プロセス性を維持しながらオプトエレクトロニクス応用に活用できます。

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この作品は、JCO A によって支えられた * スター Investigatorship 付与 (プロジェクト第 1437 00135) A * 星科学工学研究協議会公的資金 (プロジェクト号 1421200076) と日本学術振興会国立大学の共同研究プロジェクトを付与 (WBS r 143-000-611-133)。

<ol><li>Figuerola, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((End-to-End+Assembly+of+Shape-Controlled+Nanocrystals+via+a+Nanowelding+Approach+Mediated+by+Gold+Domains%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mat%22%5BJournal%5D)">End-to-End Assembly of Shape-Controlled Nanocrystals via a Nanowelding Approach Mediated by Gold Domains.</a> Adv. Mat. 21, 550-554 (2009).</li>
<li>Tang, Z., Kotov, N. A., Giersig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+Organization+of+Single+CdTe+Nanoparticles+into+Luminescent+Nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires.</a> Science. 297, 237-240 (2002).</li>
<li>Kim, D., Kim, W. D., Kang, M. S., Kim, S. -H., Lee, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-Organization+of+Nanorods+into+Ultra-Long+Range+Two-Dimensional+Monolayer+End-to-End+Network%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Self-Organization of Nanorods into Ultra-Long Range Two-Dimensional Monolayer End-to-End Network.</a> Nano Lett. 15, 714-720 (2015).</li>
<li>Schliehe, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrathin+PbS+Sheets+by+Two-Dimensional+Oriented+Attachment%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Ultrathin PbS Sheets by Two-Dimensional Oriented Attachment.</a> Science. 329, 550-553 (2010).</li>
<li>Chakrabortty, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facet+to+facet+Linking+of+Shape+Anisotropic+Inorganic+Nanocrystals+with+Site+Specific+and+Stoichiometric+Control%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Facet to facet Linking of Shape Anisotropic Inorganic Nanocrystals with Site Specific and Stoichiometric Control.</a> Nano Lett. 16, 6431-6436 (2016).</li>
<li>Leatherdale, C. A., Woo, W. K., Mikulec, F. V., Bawendi, M. G. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp025698c">On the Absorption Cross Section of CdSe Nanocrystal Quantum Dots.</a> J Phys Chem B. 106, 7619-7622 (2002).</li>
<li>Dabbousi, B. O., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp971091y">(CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites.</a> J Phys Chem B. 101, 9463-9475 (1997).</li>
<li>Carbone, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Coilloidal+CdSe%2FCdS+Nanorods+Prepared+by+Seeded+Grwoth+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Coilloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by Seeded Grwoth Approach.</a> Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).</li>
<li>Shaviv, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorption+properties+of+Metal-Semiconductor+Hybrid+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Absorption properties of Metal-Semiconductor Hybrid Nanoparticles.</a> ACS Nano. 5, 4712-4719 (2011).</li>
<li>Lim, J., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm3035592">Controlled Synthesis of CdSe Tetrapods with High Morphological Uniformity by the Persistent Kinetic Growth and the Halide-Mediated Phase Transformation.</a> Chem Mat. 25, 1443-1449 (2013).</li>
</ol>

我々 は明らかに何を持っていません。

この作品に記載されているリンクの手法により Ag+ 、結合すると陽イオン交換を受けることができる形状異方性カドミウム カルコゲナイド系ナノ粒子のファセットとファセット、鎖または分岐ネットワークなどのアセンブリにできます。ファセットとファセット リンクされたナノ粒子の高分散性、大規模なアセンブリを形成する失敗は多くの場合 2 つの理由: (i)、ODPA sonicating 所定の混合物によって対処できる NR を含むソリューションでよく分散する事はありませんプロトコルの詳細な時間または (ii) 使用 Ag+の濃度が最適ではないです。使用 Ag+濃度が低すぎると、カドミウム カルコゲナイド系ナノ粒子のほとんどはほとんど、あるいはまったくリンク (前述代表結果) の結果、陽イオン交換を行われない。使用 Ag+濃度が高すぎる場合、リンク時に重度の集計の結果、各粒子に Ag2S フォーム複数のドメイン。
形状異方性無機ナノ粒子のファセットとファ...

コロイド状半導体 NCs の指示されたアセンブリをその物理化学的性質は、ナノ構造を作製する合成経路提供していますまたは根本的に異なる集団の合計その個々 の NC のビルディング ブロック1から,2,3,4. ナノ粒子アセンブリへの様々 なアプローチ、- どの NCs が本質的に溶かされる互い - 方向づけられた添付ファイルのメソッドは、粒子間の電子カップリングは、1 つとして際立っています。しかし、従来の方向づけられた添付ファイル通常粒子の双極子-、リガンド - と実行して異なる NC システムに適用が困難な溶剤系の相互作用の微妙なバランスが必要です。
我々 は最近サイト選択的核形成過程を通して無機反応中間体を導入することによる形状異方性カドミウム カルコゲナイド NCs を共有結合の湿式化学法を開発しました。粒子はその後反応性無機中間ドメイン5自然の融合によってリンクされています。まだ指向添付メカニズムの手法では、従ってより多くの柔軟性と制御を可能にする弱いの粒子間相互作用を考慮するはるかに少ない必要があります。銀カルコゲナイド (ソリューション) で一部の陽イオン交換プロセスを経由する彼らのヒント ファセットを変換により行われる形状異方性カドミウム カルコゲナイド NCs のリンクこれは表面を不動態化リガンドの除去が続きます。NCs、一緒に来る露出銀カルコゲナイド ファセットの核融合によるカドミウム カルコゲナイド リンクが NCs のアセンブリのエンド-エンド。
このプロトコルではさまざまな形状異方性カドミウム カルコゲナイド NCs (すなわちTPs や CdSe シード CdSe 陸 CdSe シード Cd NRs)、多収性長尺 NR チェーンまたは高度分岐 TP にリンクの手法を適用できることを示すネットワーク。NC 形および銀イオン交換を受けやすい金属カルコゲナイドの多種多様なテクニックを拡張できることが示唆されました。

<table><tbody><tr><td>酸化カドミウム(CdO)、99.5%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>高毒性</td></tr><tr><td>トリ-n-オクチルホスフィンオキシド(TOPO)、90%および99%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>技術および分析グレード</td></tr><tr><td>アセチルアセトニン酸カドミウム(Cd(acac)<サブ>2</サブ>)、99.9%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>高毒性</td></tr><tr><td>ヘキサデカンジオール(HDDO)、90%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>テクニカルグレード</td></tr><tr><td>1-オクタデセン(ODE)、90%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>テクニカルグレード</td></tr><tr><td>ドデシルアミン(DDA)、98%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>毒性</td></tr><tr><td>硝酸カドミウム四水和物((CdNO<サブ>3</サブ>)<サブ>2</サブ>.4H<サブ>2</サブ>O)、98%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>高毒性</td></tr><tr><td>ミリスチン酸(MA)、99%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>ホスホン酸オクチル(OPA)、97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>オレイルアミン(Oly)、70%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>テクニカルグレード</td></tr><tr><td>臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAB)、95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>有毒</td></tr><tr><td>セレンペレット(Se、5 mm)、99.99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>ヘキサデシルアミン(HDA)、90%</td><td>AlfaAesar</td><td></td><td>テクニカルグレード、有毒</td></tr><tr><td>な n-テトラデシルホスホン酸 (TDPA)、98%&nbsp;</td><td>アルファ エーザー</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>硝酸銀 (AgNO3)、99.9%</td><td>アルファ エーザー</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>オレイン酸 (OA)、90%</td><td>アルファ エーザー</td><td></td><td>テクニカル グレード</td></tr><tr><td>トリ-n-オクチルホスフィン (TOP)、97%</td><td>ストレム</td><td></td><td>分析グレード、毒性、空気感受性</td></tr><tr><td>n-ヘキシルホスホン酸 (HPA)、97%</td> <td>ストレム</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>n-オクタデシルホスホン酸(ODPA)、97%</td><td>ストレム</td><td></td><td>分析グレード</td></tr><tr><td>テルル粉末(Te)、99.9%</td><td>ストレム</td><td></td><td>空気感受性</td></tr><tr><td>トリ-n-ブチルホスフィン(TBP)、99%</td><td>ストレム</td><td></td><td>分析グレード、高毒性、空気感受性</td></tr><tr><td>ジイソオクチルホスホン酸(DIPA)、90%</td><td>フルカ</td><td></td><td>テクニカルグレード、毒性</td></tr></tbody></table>

ファセットとファセットの形状異方性のコロイド カドミウム カルコゲナイド系ナノ構造のリンク

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

ここで、ポリマーのような結果を共有し site-specifically の端面を介してリンク形状異方性カドミウム カルコゲナイド系ナノ結晶 (NCs)、テトラポッド (Tp) ナノロッド (NRs) などは、プロトコルを説明線形または分岐チェーン。陽イオン交換プロセスで始まるリンク プロシージャ NCs は最初銀カルコゲナイドに変換されますカドミウム カルコゲナイドの端面。これは表面で配位子の選択的除去が続きます。反応性の高い銀カルコゲナイドの端に自発的にヒューズ ファセットに粒子間のファセットとファセット添付ファイルを確立すること、お互いに連絡してカドミウム カルコゲナイド NCs でこの結果します。前駆体濃度の賢明な選択は、を介してリンク NCs の広範なネットワークを作り出すことができます。リンク NCs の構造解析はエネルギー分散型 x 線分光学、鎖の間銀カルコゲナイド ドメインの存在を確認だけでなく、低・高分解能透過型電子顕微鏡 (TEM) 経由で実施します。カドミウム カルコゲナイド NCs。

図 1(a)に示すようにモデル システムとして Cd 陸の CdSe シードを使用して、我々 は、部分 Ag+ exchange プロセスが特に Ag2S に NR の先端にファセットを変換することが我々 を実証Ag2S ファセットは、DDA ODPA 不溶性塩5を形成する酸・塩基反応を経由する反応によって制限されます。これにより、Ag2S 面から削除する DDA 配図 1(b)に示すように NR チェーンをリンクを形成し、接触時にお互いに融合させます。かどうか個人陸チェーン内で融合または単にファンデルワールス力によってまとめられるを確認、するためを共同地域 hrtem による解析を行った。図 1</strong...

どのように形状異方性のコロイドのカドミウムを詳述したプロトコル カルコゲナイド系ナノ結晶の端面を介して共有リンクできますを示します。

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

この合成プロトコルの全体的な目的は、配向付着プロセスを介して、形状異方性を持つコロイド状半導体ナノ結晶をファセット対ファセットで結合させることです。この手法は、溶液プロセスの能力を維持しつつ粒子間の電荷輸送を改善する必要性など、コロイドナノ粒子ベースの光エレクトロニクス分野における主要な課題を解決できる可能性があります。本技術の主な利点は、このファセット対ファセットの結合プロセスを、さまざまな形状やサイズの半導体ナノ粒子に適用できる点にあります。私たちは、特定の反応および条件下で形状異方性半導体ナノ結晶の交換反応を行った際、配向付着の兆候が観察されたことから、まずこの手法を考案しました。手順のデモンストレーションは、私の研究室の大学院生であるXuanwei OngとShashank Guptaが行います。まず、TOPO、酸化カドミウム、ヘキシルホスホン酸、およびオクタデシルホスホン酸を15 mLの3口丸底フラスコに加えます。混合物にマグネチックスターラーバーを加え、穿孔したゴムセプタムを通して温度プローブを挿入し、フラスコの一方の口をセプタムで密閉します。丸底フラスコに還流冷却器を取り付け、アダプター経由で接続した後、残りのポートをゴムセプタムで密閉します。すべてのガラス接合部に高真空グリスを塗布した後、撹拌混合物を150 degree celsiusまで加熱し、真空下に1時間半置いて脱気します。次に、あらかじめ調製したTLP硫化物ストック溶液1.8 millilitersを10 millimeterの単口丸底フラスコに加え、ゴムセプタムで密封します。あらかじめ調製したウルツ鉱型セレン化カドミウム量子ドットTelluwin溶液80 nanomolesをフラスコに加え、その後、70 degree celsiusの真空下でTelluwinを除去します。800 RPMで攪拌しながら、さらに30分間溶液を脱気させます。カドミウム前駆体を含む丸底フラスコを窒素条件下に置き、温度を350 °Cまで上げます。320 °Cに達したら、ゴムセプタムを通して1.8 mLのTLPを丸底フラスコに加えます。350 °Cで、量子ドットを含むTLP硫化物溶液をシリンジで吸引し、カドミウム前駆体を含む丸底フラスコ内に急速に注入します。ナノロッドを成長させるため、溶液を800 RPMでさらに6分間攪拌します。その後、ヒーティングマントルを取り外し、室温で自然冷却します。ナノロッド溶液を処理するため、成長溶液に2 mLのtelluwinを加え、混合液全体を50 mL遠心チューブに移します。混合物に30 millilitersのメタノールを加えます。その後、得られた懸濁液を2,240 x Gで3分間遠心分離します。上澄みを捨てた後、沈殿物に5 millilitersのtelluwinを加えてナ

facet-to-facet-linking-shape-anisotropic-colloidal-cadmium

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Chemistry

化学

我々は、2次元（2D）前駆体から、パターン化と再構成可能な粒子の合成の実験の詳細を説明します。この方法論は、ミクロからセンチメートルスケールに至る長さスケールで多面体と把持装置を含む、様々な形状の粒子を作成するために使用できます。...

折り紙インスパイアパターン化され、再構成可能な粒子の自己組織化

CdSとCdSeからなる棒状および四足状の多成分ナノ構造のシード合成のためのプロトコルが提示されます。...

のCdSe / CdSのロッドやテトラポッドナノ結晶のシードの合成

超分子部分でコーティングされたコロイドの合成と特性評価のためのプロトコールが説明されています。これらの超分子コロイドは、表面に固定された分子間の水素結合がUV光によって活性化されると自己組織化します。...

超分子コロイドの合成とキャラクタリゼーション

ポリジメチルシロキサン(PDMS)の2つのマイクロチャネル間にナノ流体接合を作成するためのシリカコロイドナノ粒子の簡単な自己組織化技術を提案します。この技術を使用して、細孔径が~45...

コロイド粒子の自己組織化プロセスを介して、PDMSマイクロ流体チップ内のサブ50 Nmのナノ流体ジャンクショ​​ンを作成します

私たちは、流体脂質二重層によって取り囲まれるナノメートルタンパク質のパッチでガラスを官能化するプロトコルを提示します。これらの基板は、高度な光学顕微鏡と互換性があり、細胞接着および遊走の研究のためのプラットフォームとして機能することが期待されます。...

サポートされている脂質二重層中のリガンドナノクラスター配列

ここで、我々は準備して二次構造を可視化するためのプロトコルを提示する（ 例えば 、繊維、トロイダルアーキテクチャ、およびナノ球体）ヘリカルポリカルボジイミド由来。両方の原子間力顕微鏡（AFM）及び走査電子顕微鏡（SEM）によって特徴付けられる形態は、分子構造、濃度、および選択した溶媒に依存することが示されました。...

ヘリカルポリカルボジイミド共重合体およびそれらのトリアゾール誘導体から得られた自己組み立てモルフォロジー

コロイドのリソグラフィ技術を用いた定期金 nanocup アレイの試作、nanoplasmonic...

コロイド リソグラフィーを用いた定期的な金 Nanocup アレイの試作

ここで紹介する自己組織化プロセスのリアルタイム観測のための実験プロトコル液晶セルの透過型電子顕微鏡を用いたします。...

ナノ粒子の自己集合の追跡のため液晶セルの透過電子顕微鏡観察

ここに詳細なモジュラー マイクロ スクリーニング用コロイド状半導体ナノ結晶の合成の系統的な評価の操作およびアセンブリのプロトコルです。により、完全に調整可能なシステム、高効率スペクトル コレクションは間サンプリングの大量転送制御空間内の 4...

コロイド状半導体ナノ結晶の分類学的研究のためのモジュラー マイクロ流体技術

ここでは、フルオロフォアのナノからミクロモル濃度で単分子イメージングのための金属張りのガラス顕微鏡カバースリップにおけるナノパーチャーの配列であるゼロモードの導波管の平行作製のためのナノスフィアリソグラフィー法を説明する。この方法は、コロイド結晶自己集合を利用して導波管テンプレートを作成します。...

高濃度単一分子顕微鏡のためのゼロモード導波ガイドの作製

学ぶ、形状異方性コロイド半導体ナノ結晶のファセット間共有結合連結法。銀イオン交換反応を用いて粒子間電荷輸送を向上させ、溶液プロセス性を維持しながらオプトエレクトロニクス応用に活用できます。

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