Artykuł metodologiczny

Modułowa technologia mikroprzepływowa do systematycznych badań koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych

DOI:

10.3791/57666

⸱

10 maja 2018

 ,  ,  , 
1Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, 2Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Szczegółowe są tutaj protokoły działania i montażu modułowej platformy do badań przesiewowych mikroprzepływowych do systematycznej charakterystyki syntez koloidalnych półprzewodników nanokrystalicznych. Dzięki w pełni regulowanym układom systemów, wysoce wydajne zbieranie widm może być przeprowadzane w 4 skalach czasu reakcji rzędu wielkości w przestrzeni próbkowania kontrolowanej przeniesieniem masy.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Koloidalne nanokryształy półprzewodnikowe, znane jako kropki kwantowe (QD), to szybko rosnąca klasa materiałów w komercyjnej elektronice, takiej jak diody elektroluminescencyjne (LED) i fotowoltaika (PV). W tej grupie materiałów perowskity nieorganiczne/organiczne wykazały znaczną poprawę i potencjał w kierunku wysokowydajnej, taniej produkcji paneli fotowoltaicznych ze względu na ich wysoką ruchliwość nośników ładunku i żywotność. Pomimo możliwości, jakie stwarzają perowskitowe QD w wielkoskalowych zastosowaniach fotowoltaicznych i LED, brak fundamentalnego i kompleksowego zrozumienia ich ścieżek wzrostu hamuje ich adaptację w ramach ciągłych strategii nanoprodukcji. Tradycyjne metody badań przesiewowych oparte na kolbach są na ogół drogie, pracochłonne i nieprecyzyjne, aby skutecznie scharakteryzować szeroką przestrzeń parametrów i różnorodność syntez istotnych dla koloidalnych reakcji QD. W ramach niniejszej pracy opracowano w pełni autonomiczną platformę mikroprzepływową do systematycznego badania dużej przestrzeni parametrów związanych z koloidalną syntezą nanokryształów w formacie ciągłego przepływu. Dzięki zastosowaniu nowatorskiej, translacyjnej trzyportowej komory przepływowej i modułowych jednostek przedłużających reaktor, system może szybko zbierać widma fluorescencji i absorpcji w reaktorze o długości od 3 do 196 cm. Regulowana długość reaktora nie tylko oddziela czas przebywania od zależnego od prędkości transferu masy, ale także znacznie poprawia częstotliwość próbkowania i zużycie chemiczne dzięki charakterystyce 40 unikalnych widm w jednym zrównoważonym systemie. Częstotliwość próbkowania może sięgać do 30 000 unikalnych widm dziennie, a warunki obejmują 4 rzędy wielkości w czasie przebywania w zakresie 100 ms - 17 min. Dalsze zastosowania tego systemu znacznie poprawiłyby tempo i precyzję odkrywania i badania przesiewowego materiałów w przyszłych badaniach. W niniejszym raporcie szczegółowo opisano materiały systemowe i protokoły montażu wraz z ogólnym opisem oprogramowania do automatycznego pobierania próbek i przetwarzania danych w trybie offline.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pojawienie się nanokryształów półprzewodnikowych, szczególnie kropek kwantowych, przyczyniło się do znacznego postępu w badaniach i produkcji materiałów elektronicznych. Na przykład diody LED z kropkami kwantowymi1 zostały już zaimplementowane w dostępnych na rynku wyświetlaczach "QLED". Ostatnio wśród tej klasy półprzewodników, perowskity wzbudziły duże zainteresowanie i badania nad wysokowydajnymi i tanimi technologiami fotowoltaicznymi. Od czasu pierwszej demonstracji ogniwa fotowoltaicznego opartego na perowskicie w 2009 r., 2, wydajność konwersji energii ogniw słonecznych opartych na perowskitach wzrosła w tempie nieporównywalnym z żadną technologią fotowoltaiczną w historii. 3,4 Oprócz rosnącego zainteresowania ogniwami fotowoltaicznymi na bazie perowskitu, wiele najnowszych metod opisujących łatwą syntezę koloidalną nanokryształów perowskitu stworzyło możliwość taniego przetwarzania perowskitowych QD w fazie roztworu w komercyjnej elektronice. 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14

W dążeniu do wielkoskalowej produkcji nano-perowskitowych płytek QD, najpierw musi zostać opracowane lepsze podstawowe zrozumienie ścieżek wzrostu nanokryształów i skuteczna kontrola warunków reakcji. Jednak istniejące badania nad tymi procesami tradycyjnie opierały się na podejściach opartych na kolbach. Strategie syntezy wsadowej mają wiele nieodłącznych ograniczeń w zakresie charakterystyki i produkcji materiału, ale co najważniejsze, techniki oparte na kolbach są wysoce nieefektywne pod względem czasu przesiewania i zużycia prekursorów oraz wykazują zależne od wielkości kolby właściwości przenoszenia masy, które hamują spójność syntezy. 15 Aby skutecznie badać szlaki wzrostu koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych w szerokiej gamie zgłaszanych procedur syntezy i w szerokiej przestrzeni próbek, potrzebna jest bardziej efektywna technika przesiewowa. W ciągu ostatnich dwóch dekad opracowano szereg strategii mikroprzepływowych do badań nanokryształów koloidalnych, wykorzystując znacznie niższe zużycie chemikaliów, dostępność wysokoprzepustowych metod przesiewowych oraz potencjał implementacji kontroli procesu w systemach syntezy ciągłej. 12,16,17,18,19,20

W tej pracy opisujemy projekt i rozwój zautomatyzowanej platformy mikroprzepływowej do wysokoprzepustowych badań in situ koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych. Nowatorska translacyjne komórka przepływowa, wysoce modułowa konstrukcja oraz integracja gotowych reaktorów rurowych i połączeń płynowych tworzą unikalną i adaptowalną rekonfigurowalną platformę z bezpośrednimi zastosowaniami w odkrywaniu, badaniach przesiewowych i optymalizacji nanokryształów koloidalnych. Wykorzystując zdolności translacyjne naszej techniki detekcji (tj. trzyportowej celi przepływowej), po raz pierwszy demonstrujemy systematyczne oddzielanie skal czasowych mieszania i reakcji, jednocześnie poprawiając wydajność próbkowania i wskaźniki zbierania w porównaniu z tradycyjnymi stacjonarnymi podejściami do komórek przepływowych. Wykorzystanie tej platformy umożliwia wysokowydajną i precyzyjną inżynierię pasma wzbronionego w syntezach koloidalnych nanokryształów w kierunku ciągłych strategii nanoprodukcji.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Zespół reaktora

figure-protocol-1
Rysunek 1. Ilustracja krok po kroku przykładowego procesu montażu platformy. Panele pokazują krok po kroku ilustrację przykładowego procesu montażu platformy, szczegółowo opisując (i) początkowy układ stolika translacyjnego i uchwytów słupków optycznych na szerokim chlebie montażowym, (ii) montaż stopnia montażowego rurki prekursora i celi przepływowej na słupkach optycznych, (iii) przymocowanie rurki mikroprzepływowej do niestandardowego złącza poprzecznego, które jest przezroczyste, aby odsłonić ścieżki przepływu, (iv) zabezpieczenie rurki prekursora przy jednoczesnym ustawieniu pierwszej jednostki pobierania próbek, (v) późniejsze połączenie dodatkowych jednostek pobierania próbek z rurkami reaktora przebiegającymi przez każdy moduł, (vi) ścieżka rurowa jednostek przedłużających reaktor oraz (vii) zabezpieczenie końcowej jednostki pobierania próbek w celu podparcia konstrukcji i słupków optycznych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Uwaga: Ze względu na szeroki wachlarz możliwych konfiguracji, dokładny proces montażu platformy mikroprzepływowej może się różnić; jednak ogólne metody są takie same dla wszystkich układów. Szczegółowo opisane poniżej oraz w Rysunek 1 przedstawia proces montażu platformy dla dwufazowego, wielofazowego formatu przepływu z pojedynczą jednostką rozszerzającą za 14. portem próbkowania.

  1. Przymocuj stolik tłumaczeniowy i uchwyty słupków do płytki stykowej optycznej. Podłącz stopień montażowy złącza i komórkę przepływową do słupków i przymocuj je do platformy.
  2. Podłącz rurki reaktora i przewody zasilające prekursora do niestandardowego złącza krzyżowego i przeprowadź rurkę przez kanały w podniesionym stopniu. Upewnij się, że każdy segment rurki jest przycięty na długość, która może wygodnie dotrzeć do odpowiedniej pompy strzykawkowej lub fiolki do pobierania pokarmów.
  3. Podłączyć pierwszy port do pobierania próbek do stopnia połączeniowego i przymocować pokrywę przewodu prekursora do podniesionego stopnia montażowego, zabezpieczając wszystkie elementy rurowe i pierwszą jednostkę pobierania próbek na miejscu.
  4. Dodaj dodatkowe modułowe jednostki reaktora, prowadząc rurki reaktora przez żądany komponent i łącząc segmenty z resztą zmontowanej konstrukcji. Buduj jednostki od skrzyżowania, aż do uzyskania żądanej długości i układu.
    UWAGA: Przewody reaktora powinny być dobrze dopasowane do każdej jednostki. Deformacje rurki (rozciąganie, zaciskanie itp.) znacząco wpływają na siłę sygnału optycznego.
  5. Przymocuj konstrukcję nośną do wylotu ostatniego segmentu pobierania próbek i przymocuj wspornik do słupków optycznych połączonych z płytką stykową.
  6. Podłącz przewody zasilające systemu przepływu do sterowanych komputerowo pomp strzykawkowych i wprowadź wylot reaktora do fiolki do zbierania azotu pod ciśnieniem (~12 psig).
  7. Podłącz 3 światłowodowe krosowe do 3 portów komórek przepływowych i podłącz przeciwległe końce odpowiednio do spektrometru, diody LED i źródła światła deuterowo-halogenowego (DH). Upewnij się, że są w stanie poruszać się płynnie na całej długości stolika translacyjnego i bez zbędnego obciążania ich połączenia z komórką przepływową w celu zakończenia montażu platformy (jak pokazano na Rysunek 2).

2. Przygotowanie prekursora

UWAGA: System przesiewowy reakcji może być zastosowany do syntezy różnych koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych; jednak w celu rozwoju platformy i walidacji, synteza perowskitu CsPbBr3, zaadaptowana z Wei et al.6, aby lepiej dopasować się do analiz przepływu, został użyty jako reakcja studium przypadku. Proces przygotowania prekursora jest szczegółowo opisany poniżej.

  1. Przygotować 15 ml prekursora bromku 0,013 M, łącząc 109 mg bromku tetraoktyloamoniowego, 1 ml kwasu oleinowego i 14 ml toluenu w szczelnie zamkniętej fiolce o pojemności 20 ml.
  2. Mieszaninę energicznie mieszać w temperaturze pokojowej, aż do uzyskania klarownego roztworu.
  3. Przygotować 48 ml 0,0021 M prekursora cezu i ołowiu, najpierw łącząc 0,6 mmol wodorotlenku cezu, 0,6 mmol tlenku ołowiu(II) i 3 ml kwasu oleinowego w szczelnie zamkniętej 8 ml fiolce z przegrodą.
    1. Przekłuć przegrodę igłą w celu wentylacji i podgrzać roztwór w temperaturze 160 °C w łaźni olejowej i energicznie mieszać, aż powstanie klarowny roztwór (około 15 minut).
    2. Przenieść fiolkę i igłę do piekarnika i podgrzewać je w temperaturze 120 °C przez 1 godzinę, następnie wyjąć igłę odpowietrzającą i pozostawić roztwór do ostygnięcia do temperatury pokojowej na wolnym powietrzu.
  4. Dodać 0,5 ml mieszaniny cezu i ołowiu o wysokim stężeniu do 47,5 ml toluenu w szczelnie zamkniętej fiolce o pojemności 50 ml i energicznie wymieszać.
  5. Załadować prekursor bromkowy i rozcieńczyć prekursor cezowo-ołowiowy do odpowiednich strzykawek i rozpocząć zautomatyzowany proces charakterystyki, przepływając dwa prekursory razem w żądanych warunkach (patrz krok 3).
    UWAGA: W eksperymentach wyszczególnionych w Reprezentatywnych wynikach zastosowano objętościowe proporcje wtrysku wynoszące 6,4:1 cezu-ołowiu do bromku i 1:1 fazy nośnika gazu do cieczy netto przy zmiennych całkowitych natężeniach przepływu.

3. Obsługa interfejsu

Uwaga: Całość zbierania danych odbywa się za pośrednictwem platformy automatycznego reagowania, po tym jak użytkownik określi serię warunków przepływu, które mają być przetestowane. Ogólne procedury obsługi interfejsu użytkownika w tym początkowym okresie wprowadzania są szczegółowo opisane poniżej.

  1. Otwórz oprogramowanie do automatycznej obsługi, aby wyświetlić panel przedni interfejsu użytkownika (pokazany na Rysunek 3).
  2. Przejdź do panelu ustawień spektrometru i rozpocznij wypełnianie wszystkich danych wejściowych.
    1. Wklej ścieżkę pliku do żądanego folderu zapisywania danych w polu Katalog główny pliku danych.
    2. W obszarze Spectrometer VISA (Spektrometr VISA) wybierz adres połączenia USB dla spektrometru. Jeśli adres USB spektrometru nie jest znany, zidentyfikuj jego lokalizację za pomocą strony Menedżer urządzeń na pulpicie.
    3. Wybierz czas integracji, liczbę widm do uśrednienia na próbkę oraz liczbę widm do zapisania dla każdego warunku zarówno dla absorpcji (Abs), jak i fluorescencji (grypa). W przypadku syntezy wyszczególnionej w kroku 2 należy ustawić czas całkowania na 12 ms dla absorpcji i 4 ms dla fluorescencji uśrednionej dla 10 widm.
    4. Jeśli charakteryzujesz przepływ jednofazowy, przejdź do następnego kroku, pozostawiając przycisk wielofazowy wyłączony. W przypadku charakteryzowania przepływu wielofazowego należy wybrać przycisk Wielofazowy i ustawić minimalną długość próbki tak, aby około 2 pełne oscylacje gaz-ciecz mogły przejść przez punkt próbkowania. Następnie przypisz liczbę próbek do pobrania w tym oknie próbkowania.
      UWAGA: Rozdzielczość próbkowania w przepływie wielofazowym może być ograniczona przez ustawienia spektrometru, a w przypadku poszukiwania wyższej rozdzielczości może być konieczna regulacja.
  3. Przejdź do panelu konfiguracji pompy i rozpocznij wypełnianie wszystkich wejść.
    1. W obszarze Syringe 1 COM, Syringe 2 COM i Dual Pump COM przypisz adresy komunikacyjne USB do wszystkich pomp. Zobacz krok 3.2.2, aby zapoznać się z procesem identyfikacji adresu.
    2. Ustawić średnice wewnętrzne strzykawki, które można znaleźć na interfejsie pompy lub w instrukcji obsługi strzykawki, dla wszystkich używanych strzykawek. W przypadku konfiguracji, które nie implementują wszystkich strzykawek, należy pozostawić dodatkowe średnice strzykawek na wartościach domyślnych.
    3. W przypadku zbierania absorpcyjnych widm referencyjnych należy zidentyfikować dopuszczalny roztwór próby ślepej, załadować go do dołączonej strzykawki i ustawić odpowiednią strzykawkę na umiarkowane natężenie przepływu (około 300 μl/min) w odpowiedniej skrzynce natężenia przepływu ref.
  4. Przejdź do panelu Konfiguracja systemu i rozpocznij wypełnianie wszystkich danych wejściowych.
    1. Jeśli lokalizacje stołu montażowego zostały zoptymalizowane i są prawidłowo wyświetlane w obszarze Pozycje stołu montażowego, wybierz przycisk Użyj poprzedniej pozycji i przejdź do następnego kroku. Jeśli lokalizacje stołu montażowego nie zostały zoptymalizowane, przypisz rozmiar okna pozycji stołu montażowego i połącz przybliżone pozycje stołu montażowego (w zakresie pozycji) za pomocą wektora .csv i pola Ścieżka pliku. Pozostaw pole Przyrost stołu montażowego na 0,5 mm, a pole Przebiegi startowe na 8.
    2. Oblicz objętość segmentu reaktora od środka złącza do końcowego portu pobierania próbek i wprowadź tę wartość w polu Objętość systemu. Pozostaw minimalny czas równowagi na 10 s.
  5. Dokładnie sprawdź dokładność wszystkich danych wejściowych i wybierz przycisk Uruchom w lewym górnym rogu interfejsu.
    UWAGA: Wejścia na panelu przednim nie mogą zostać zmienione po rozpoczęciu działania oprogramowania.
  6. W oknie Zapisz widma referencyjne wybierz opcję Tak, jeśli widma referencyjne zostaną zapisane, lub Nie, jeśli nie zostaną zapisane.
  7. W oknie Ustaw natężenie przepływu w stanie wybierz do 30 żądanych konfiguracji natężenia przepływu do przetestowania, pozostawiając wszystkie nieużywane wejścia strzykawki puste.
  8. Wybierz przycisk OK i pozwól systemowi działać, dopóki wszystkie żądane warunki nie zostaną próbkowane; system zostanie zamknięty samoczynnie. Jeśli z jakiegokolwiek powodu system musi zostać zatrzymany, wybierz przycisk Zatrzymaj wcześnie i poczekaj, aż proces zostanie zamknięty.
    UWAGA: Użycie przycisku Przerwij w lewym górnym rogu interfejsu nie pozwoli systemowi na wyłączenie pomp lub źródeł światła, potencjalnie uszkadzając sprzęt i/lub stwarzając znaczne zagrożenie dla zdrowia poprzez ekspozycję na światło UV.

4. Korekty długości ścieżki

  1. Aby uzyskać korelację korekcji długości ścieżki dla każdego portu, najpierw wstrzyknąć stabilny roztwór perowskitów zdyspergowanych w toluenie do segmentu reaktora, aż rurki reaktora zostaną równomiernie wypełnione.
  2. Uruchomić automatyczny proces pobierania próbek na tym jednolitym roztworze przez 4 pełne przejścia celi przepływowej (patrz krok 3, aby zapoznać się z procedurą obsługi).
  3. Zastosuj poprawki linii bazowej zarówno dla widm fluorescencji, jak i absorpcji, a następnie uśrednij ogólnie dla przejść według lokalizacji portu. Znormalizuj wszystkie krzywe w odniesieniu do intensywności długości fali przy 455 nm i 485 nm odpowiednio dla absorpcji i fluorescencji (patrz Rysunek 4).
  4. Użyj współczynnika normalizacji obliczonego dla każdego portu, aby proporcjonalnie przeskalować krzywe wszystkich kolejnych widm.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Widma próbek: Wykorzystując omawianą platformę mikroprzepływową, etapy zarodkowania i wzrostu koloidalnych nanokryształów półprzewodnikowych w temperaturze syntezy mogą być bezpośrednio badane poprzez monitorowanie ewolucji w czasie widm absorpcji i fluorescencji powstałych nanokryształów w jednolitych warunkach mieszania. Rysunek 5A pokazuje przykładowy zestaw widm uzyskanych w jednym przejściu trzyportowej komórki przepływo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zautomatyzowany system pobierania próbek: Autonomiczna praca platformy przesiewowej odbywa się za pomocą centralnej maszyny sterowanej o skończonym stanie. Ruch między tymi stanami odbywa się sekwencyjnie z wieloma segmentami rekurencyjnymi, aby umożliwić działanie w różnej liczbie warunków próbkowania. Ogólne sterowanie systemem można podzielić na 3 podstawowe etapy. Po pierwsze, system rozpoczyna się od etapu inicjalizacji, który ustanawia komunikację za pośrednictwem każdego komponentu sterowanego prz...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej złożył tymczasowy patent (#62/558,155) na omawianą platformę mikroprzepływową.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy dziękują za wsparcie finansowe udzielone przez Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej. Milad Abolhasani i Robert W. Epps dziękują za wsparcie finansowe z grantu UNC Research Opportunities Initiative (UNC-ROI).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
ToluenFisher ScientificAC36441001099,85% ekstra na sitach molekularnych
Kwas oleinowySigma Aldrich364525  ALDRICHklasa techniczna 90%
wodorotlenek cezu (50% wag. w wodzie)Sigma Aldrich232041 ALDRICH50% wag. w wodzie > 99,9% metali śladowych
Tlenek ołowiu(II)Sigma Aldrich211907 SIGMA-ALDRICH99,9% na bazie metali śladowych
Bromek tetraoctyloamonuSigma Aldrich294136 ALDRICH98%
1/16" OD, 0,04" ID FEP rurki MicroSolv48410-40
1/16 "OD, 0,02" ID ETFE rurka MicroSolv48510-20
0,02" otwór PEEK TeeIDEX Zdrowie i ScienceP-712
1/4-28 Tuleja bezkołnierzowa ETFE do 1/16 "IDEX Health & ScienceP-200N
1/4-28 Nakrętka bezkołnierzowa PEEK do 1/16"IDEX Health & ScienceP-230
4-drogowy zawór L PEEKIDEX Zdrowie & NaukaV-100L
Pompa strzykawkowaAparat Harvard70-3007
Strzykawka ze stali nierdzewnej 8 mlAparat Harvarda70-2267
Szklana strzykawka 25 mlScientific Glass Engineering25MDF-LL-GT
Optyczna płytka stykowaThorLabsMB1224
Stolik translacyjny 300 mmThorLabsLTS300
Słupek optycznyThorLabsTR2-4TR2, TR3 lub TR4
Uchwyt optycznyThorLabsPH4-6PH4 lub PH6
365 nm LEDThorLabsM365LP1
sterownik LEDPatchcord ThorLabsLEDD1B
600 mikronówOcean OpticsQP600-1-SR
Deuterowo-halogenowe źródłoświatłaOcean OpticsDH-2000-BAL
Miniaturowy spektrometrOcean OpticsFLAME-S-XR1-ES
Multifunkcyjne urządzenie I/O (DAQ)National InstrumentsUSB-6001
Oprogramowanie do instrumentów wirtualnychNational InstrumentsLabVIEW 2015 SP1
>

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tan, Z. -K., Moghaddam, R. S., et al. Bright light-emitting diodes based on organometal halide perovskite. Nature Nanotechnology. 9 (9), 687-692 (2014).
  2. Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells. Journal of the American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).
  3. Huang, H., Bodnarchuk, M. I., Kershaw, S. V., Kovalenko, M. V., Rogach, A. L. Lead halide perovskite nanocrystals in the research spotlight: stability and defect tolerance. ACS Energy Letters. 2 (9), 2071-2083 (2017).
  4. Grätzel, M. The light and shade of perovskite solar cells. Nature Materials. 13, 838(2014).
  5. Schmidt, L. C., Pertegás, A., et al. Nontemplate synthesis of CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles. Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 850-853 (2014).
  6. Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields. Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).
  7. Vybornyi, O., Yakunin, S. V., Kovalenko, M. Polar-solvent-free colloidal synthesis of highly luminescent alkylammonium lead halide perovskite nanocrystals. Nanoscale. 8 (12), 6278-6283 (2016).
  8. Sun, S., Yuan, D., Xu, Y., Wang, A., Deng, Z. Ligand-mediated synthesis of shape-controlled cesium lead halide perovskite nanocrystals via reprecipitation process at room temperature. ACS Nano. 10 (3), 3648-3657 (2016).
  9. Jellicoe, T. C., Richter, J. M., et al. Synthesis and optical properties of lead-free cesium tin halide perovskite nanocrystals. Journal of the American Chemical Society. 138 (9), 2941-2944 (2016).
  10. Tong, Y., Bladt, E., et al. Highly luminescent cesium lead halide perovskite nanocrystals with tunable composition and thickness by ultrasonication. Angewandte Chemie International Edition. 55 (44), 13887-13892 (2016).
  11. Zhang, D., Eaton, S. W., Yu, Y., Dou, L., Yang, P. Solution-phase synthesis of cesium lead halide perovskite nanowires. Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9230-9233 (2015).
  12. Lignos, I., Stavrakis, S., Nedelcu, G., Protesescu, L., deMello, A. J., Kovalenko, M. V. Synthesis of cesium lead halide perovskite nanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametric space mapping. Nano Letters. 16 (3), 1869-1877 (2016).
  13. Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields. Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).
  14. Protesescu, L., Yakunin, S., et al. Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut. Nano Letters. 15 (6), 3692-3696 (2015).
  15. Epps, R. W., Felton, K. C., Coley, C. W., Abolhasani, M. Automated microfluidic platform for systematic studies of colloidal perovskite nanocrystals: towards continuous nano-manufacturing. Lab Chip. 23 (17), 4040-4047 (2017).
  16. Lignos, I., Protesescu, L., et al. Facile droplet-based microfluidic synthesis of monodisperse IV-VI semiconductor nanocrystals with coupled in-line NIR fluorescence detection. Chemistry of Materials. 26 (9), 2975-2982 (2014).
  17. Park, J., Saffari, A., Kumar, S., Günther, A., Kumacheva, E. Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials. Annual Review of Materials Research. 40 (1), 415-443 (2010).
  18. Phillips, T. W., Lignos, I. G., Maceiczyk, R. M., deMello, A. J., deMello, J. C. Nanocrystal synthesis in microfluidic reactors: where next. Lab on a Chip. 14 (17), 3172-3180 (2014).
  19. Lignos, I., Stavrakis, S., Kilaj, A., deMello, A. J. Millisecond-timescale monitoring of PBS nanoparticle nucleation and growth using droplet-based microfluidics. Small. 11 (32), 4009-4017 (2015).
  20. Abolhasani, M., Coley, C. W., Xie, L., Chen, O., Bawendi, M. G., Jensen, K. F. Oscillatory microprocessor for growth and in situ. characterization of semiconductor nanocrystals. Chemistry of Materials. 27 (17), 6131-6138 (2015).
  21. Chen, D. L., Gerdts, C. J., Ismagilov, R. F. Using microfluidics to observe the effect of mixing on nucleation of protein crystals. Journal of the American Chemical Society. 127 (27), 9672-9673 (2005).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Platforma mikroprzep ywowananokryszta y koloidalnekropki kwantowesynteza perowskit wreaktor przep ywowyanaliza widmowaczas przebywaniaprzesiewanie wysokoprzepustoweautomatyczne pobieranie pr bekwidma optyczne

Powiązane artykuły