면 대 면 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 Nanostructures의 연결

요약

프로토콜 자세히 어떻게 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 나노 covalently 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있습니다 여기에 제공 됩니다.

초록

여기, 우리가 설명 nanorods (NRs) 등 tetrapods (TPs), 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 (NCs), covalently 그리고 site-specifically, 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있도록 하는 프로토콜 폴리머 같은 결과 선형 또는 분기 사슬입니다. 연결 절차는 양이온 교환 과정으로 시작 NCs는 먼저 실버 칼코게나이드 변환 카드뮴 칼코게나이드의 끝 면. 이것은 그들의 표면에 ligands의 선택적 제거 옵니다. 이 결과 카드뮴 칼코게나이드 NCs 반응성이 매우 높은 실버 칼코게나이드 끝 저절로 따라 퓨즈는 접촉, 그로 인하여 interparticle 면 면 첨부 파일을 설정. 선구자 농도의 현명한 선택을 통해 연결 된 NCs의 광범위 한 네트워크를 생산 수 있습니다. 연결 된 NCs의 구조 특성 에너지 흩어진 엑스레이 분광학의 사슬 사이 실버 칼코게나이드 도메인의 존재를 확인 뿐만 아니라 낮은 및 높은 고해상도로 전송 전자 현미경 (TEM)을 통해 수행 됩니다. 카드뮴 칼코게나이드 NCs

서론

콜 로이드 반도체 NCs의 감독된 어셈블리 NC 빌딩 블록¹ 그들의 개인에서 집단 합의 또는 근본적으로 다른 nanostructures의 물리 화학적 특성은의 제조에는 합성 통로 제공 ^{, 2 , 3 , 4}. 나노 입자 어셈블리에 다양 한 접근 중-어떤 NCs에는 본질적으로 융합 서로-지향적인된 첨부 파일의 방법 interparticle 전자 커플링에 대 한 수로 밖으로 서. 그러나, 기존의 지향된 첨부 파일은 일반적으로 입자 쌍 극 자-, 리간드-및 일반적으로 실행 하 고 다른 NC 시스템에 적용 하기 어려운 용 매 기반 상호 작용의 섬세 한 균형 필요 합니다.

우리는 최근 covalently 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs 사이트 선택적 nucleation 과정을 통해 반응 무기 중간을 도입 하 여 합류 하는 습식 화학 방법 개발. 입자 반응 무기 중간 도메인⁵의 자발적인 융합에 의해 연속적으로 연결 됩니다. 기술은 여전히 지향된 첨부 메커니즘에 기반으로, 비록 더....

프로토콜

1입니다. 전조 재고 솔루션의 준비

1. 탑-Se 재고 솔루션입니다.
   1. 질소 분위기 글러브에서 11.84 g 셀레늄 150 mL 원뿔 플라스 크로 펠 릿의 밖으로 무게 하 고 플라스 크에 자석 볶음 바 배치.
   2. 트라이-n-octylphosphine (맨 위)의 100 mL 원뿔 플라스 크를 추가 하 고 고무 격 막으로 플라스 크를 밀봉.
   3. 800 RPM에 혼합물 밤새 저 어.
      참고: 셀 렌 펠 릿 상단에 완전히 녹아 있다, 일단 상단 Se 재고 솔루션 (1.5 M) 더 반응에서 사용 될 준비가 되어 있습니다.
2. 탑-S 재고 솔루션입니다.
   1. 플라스 크에 자석 볶음 바 배치 및 0.611 g 20 mL 단일 센 둥근 바닥 플라스 크 (RBF)으로 황 분말의 밖으로 무게.
   2. 유황 분말을 위쪽의 10 mL를 추가 하 고 인감 고무 격 막으로 RBF. 질소 분위기에서 그것을 배치 하 고 800 RPM에서 저 어.
   3. 일단 해산 했다 유황 분말을 솔루션은 분명 탑-S 재고 솔루션을 사용 하 여 추가 반응에서.

결과

우리 우리 Ag₂미 NR 끝 면 구체적으로 변환할 부분 Ag⁺ 교환 과정을 사용할 수 있습니다 입증을 사용 하 여 Cd NRs CdSe 시드 모델 시스템으로 서 그림 1(a)에서 볼 수 있듯이, Ag₂S 면 DDA, 불용 성 소금⁵형성에 산-염기 반응을 통해 ODPA 반응에 의해 출장입니다. 그러면 Ag₂S 측면에서 제거할 DDA ligands NR 체인, 그림 1(b)와 같이 연결 그들 양식 하 고 접촉 시 서로 융합을 일으키는. 확인 여부 개인 NRs는 체인 내 융합 또는 단순히 함께 반 데르 발스 힘에 의해 개최, 공동 지역에 HRTEM 분석 실시 됐다.

토론

이 작업에 설명 된 연결 기법 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 입자 Ag⁺ 가입, 양이온 교환 받을 수 있습니다에 대 한 패싯 패싯, 선형 사슬 또는 분기 네트워크 같은 어셈블리에 있습니다. 면 대 면 연결 된 나노 입자의 좋은 분산, 광범위 한 어셈블리를 형성 하는 실패는 종종 두 가지 이유 때문에: (i)는 ODPA 하지 sonicating는 처방에 대 한 혼합에 의해 해결 될 수 NR 포함 된 솔루션에 잘 분산 시간 프로토콜;에 대 한 자세한 또는 (ii)⁺ Ag의 농도 사용 비 최적입니다. Ag⁺ 농도 사용 너무 낮을 때 카드뮴 칼코게나이드 나노 입자의 대부분 양이온 교환, 거의 또는 전혀 연결 ( 대표 결과에서 같이) 결과 받 다 하지 않습니다. 때 사용 되는 Ag⁺ 농도 너무 높습니다, 그리고 여러 도메인 연결 시 심한 집계 결과 각 입자에 Ag₂S 형태의.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
카드뮴 산화물(CdO), 99.5%	Sigma Aldrich		고독성
Tri-n-octylphosphine oxide(TOPO), 90% 및 99%	Sigma Aldrich		기술 및 분석 등급
카드뮴 아세틸아세토네이트(Cd(acac)2), 99.9%	Sigma Aldrich		고독성
헥사데칸네디올(HDDO), 90%	Sigma Aldrich		기술 등급
1-옥타데센(ODE), 90%	시그마 알드리치		기술 등급
도데실아민(DDA), 98%	시그마 알드리치		독성
카드뮴 질산염 사수화물((CdNO3)2.4H2O), 98%	Sigma Aldrich		고독성
미리스트산(MA), 99%	Sigma Aldrich		분석 등급
옥틸 포스폰산(OPA), 97%	Sigma Aldrich		분석 등급
올레일아민(Oly), 70%	Sigma Aldrich		기술 등급
헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB), 95%	Sigma Aldrich		독성
셀레늄 펠릿(Se, 5mm), 99.99%	Sigma Aldrich		분석 등급
헥사데실아민(HDA), 90%	알파 Aesar		기술 등급, 독성
n-테트라데실포스폰산 (TDPA), 98%	Alfa Aesar		분석 등급
질산은(AgNO3), 99.9%	Alfa Aesar		분석 등급
올레산(OA), 90%	Alfa Aesar		기술 등급
Tri-n-octylphosphine(TOP), 97%	Strem		분석 등급, 독성, 공기에 민감한
n-헥실포스폰산(HPA), 97%	Strem		분석 등급
n-octadecylphosphonic acid (ODPA), 97 %	Strem		분석 등급
텔루륨 분말 (Te), 99.9 %	Strem		공기 민감한
Tri-n-butylphosphine (TBP), 99 %	Strem		분석 등급, 고독성, 공기 민감한
Diisooctylphosphonic acid (DIPA), 90 %	Fluka		기술 등급, 독성