Методическая статья

Модульная технология Microfluidic для систематического исследования коллоидных полупроводниковых нанокристаллов

DOI:

10.3791/57666

⸱

10 мая 2018 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

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

Подробно здесь являются протоколы операции и Ассамблеи Модульная microfluidic скрининг платформы для систематического описания синтезов коллоидных полупроводниковых Нанокристаллические. Благодаря полностью регулируемой системы механизмов высокоэффективных спектры коллекции может осуществляться через время реакции Весы 4 порядков в массовых передачи контролируемых выборки пространстве.

Аннотация

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

Коллоидный полупроводниковых нанокристаллов, известный как квантовых точек (QDs), являются быстро растущего класса материалов в коммерческих электроники, таких как свет излучающие диоды (СИД) и фотоэлектрические (PV). Среди этой группе материалу органических/неорганических перовскитов продемонстрировали значительное улучшение и потенциал к высокой эффективности, низкой стоимости PV производство из-за их высокой обязанности перевозчика подвижности и жизни. Несмотря на возможности для перовскита QDs в крупномасштабных приложений PV и светодиодные отсутствие понимания фундаментальных и всеобъемлющих путей их роста препятствует их адаптации в рамках непрерывной nanomanufacturing стратегии. Традиционные на основе колбу скрининг подходы, как правило, дорогих, трудоемкий и неточные эффективно характеризующих широкий параметр пространства и синтез различных отношение к коллоидных QD реакций. В этой работе полностью автономные microfluidic платформа разработана систематически изучать пространство большой параметр, связанный с коллоидного синтеза нанокристаллов в виде непрерывного потока. Путем применения Роман перевод трех порт потока ячеек и модулей расширения модульного реактора система может быстро собирать флуоресценции и спектров поглощения через реактор длины в диапазоне 3-196 см. Длина регулируемый реактор не только отделяет время пребывания от массообмена зависит от скорости, также существенно улучшает дискретизации и химического потребления из-за характеристик 40 уникальных спектров в единый уравновешенной системы. Дискретизации может достигать до 30000 уникальных спектры в день, и условия охватывают 4 порядков в резиденции раз начиная 100 мс - 17 мин. Дальнейшее применение этой системы будет существенно улучшить скорость и точность материала обнаружения и проверки в будущем исследования. Подробно в настоящем докладе, являются материалы системы и протоколы Ассамблеи с общее описание автоматической выборки программного обеспечения и его автономной обработки данных.

Введение

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

С появлением полупроводниковых нанокристаллов, особенно квантовых точек, загнал значительный прогресс в электронных материалов исследований и производства. Например Квантовая точка светодиоды1 уже были реализованы в коммерчески доступных «QLED» отображается. Совсем недавно среди этого класса полупроводников, перовскитов вызвали значительный интерес и исследований к высокой эффективности и низкой стоимости Фотоэлектрических технологий. С первой демонстрации на основе перовскита PV в 2009 году,2 лаборатории шкалы эффективности преобразования энергии на основе перовскита солнечных батарей возросло со скоростью беспрецедентн....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

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

1. реактор Ассамблея

figure-protocol-1
Рисунок 1 . Пошаговые иллюстрации процесса сборки платформы образца. Панели показывает Пошаговые иллюстрации процесса сборки платформы образца, детализируя (i) первоначального расположения стадии перевода и оптических Почтовые держатели на монтаж хлеб широкого, (ii) монтаж трубки прекурсоров монтажа стадии и потока ячейки на оптических должности, (iii) вложение microfluidic труб для пользовательских кросс Джанкшн, которая нахо....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

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

Образец спектров: Используя обсуждались microfluidic платформа, стадии зарождения и роста коллоидных полупроводниковых нанокристаллов при температуре синтез можно непосредственно изучить путем наблюдения за время эволюция спектров поглощения и флуоресценции сформированные нанокристаллов под форму смешивания условий. Рисунок 5 A показывает пример набора спектров, полученных в один проход 3 портовый потока ячейки. В то время ка.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

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

Автоматизированная система отбора проб: Автономная операция проверки платформы осуществляется с центрального управления конечного автомата. Передвижение между этими государствами происходит последовательно с несколькими сегментами рекурсивных для проведения операции через ряд различных условий выборки. Общая система управления можно разделить на 3 основных этапов. Во-первых система начинается с инициализации шага, который устанавливает связи через каждый USB-контролируемых компонентов, автоматически опре.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

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

Университет штата Северная Каролина подал предварительный патент (#62/558,155) на обсуждаемых microfluidic платформа.

Благодарности

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

Авторы с благодарностью признаем финансовую поддержку, оказываемую университета штата Северная Каролина. Милад Abolhasani и Роберт W. ЭПТ с благодарностью признаем финансовой поддержке гранта UNC исследований возможностей инициативы (КООН-ROI).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
ТолуолFisher ScientificAC364410010на 99,85% больше над молекулярными ситами
Олеиновая кислотаSigma Aldrich364525  ALDRICHтехнический 90%
Цезия гидроксид (50 мас.% в воде)Sigma Aldrich232041 ALDRICH50 мас.% в воде > 99,9% микропримесей металлов
Оксид свинца (II)Sigma Aldrich211907 SIGMA-ALDRICH99,9% микрометаллов на основе
тетраоктиламмониябромид Sigma Aldrich294136 ALDRICH98%
1/16" OD, 0,04" ID FEP трубкаMicroSolv48410-40
1/16" OD, 0,02" ID ETFE трубкаMicroSolv48510-20
0,02" сквозное отверстие PEEK TeeIDEX Health & ScienceP-712
1/4-28 ETFE бесфланцевый наконечник для 1/16"IDEX Health & ScienceP-200N
1/4-28 Бесфланцевая гайка PEEK для 1/16"IDEX Health & ScienceP-230
4-ходовой клапан PEEK L-образный IDEXHealth & ScienceV-100L
Шприцевой насосHarvard Apparatus70-3007
8 мл шприц из нержавеющей сталиHarvard Apparatus70-2267
25 мл стеклянный шприцScientific Glass Engineering25MDF-LL-GT
Оптическая макетная платаThorLabsMB1224
300 мм ступень для переводаThorLabsLTS300
Оптический столбThorLabsTR2-4TR2, TR3 или TR4
Оптический держательстолба ThorLabsPH4-6PH4 или PH6
365 нм светодиодThorLabsM365LP1
светодиодный драйверThorLabsLEDD1B
600 микрон патч-кордOcean OpticsQP600-1-SR
Дейтерий-галогенный источниксветаОптика океанаDH-2000-BAL
Миниатюрный спектрометрОптика океанаFLAME-S-XR1-ES
Многофункциональное устройство ввода-вывода (DAQ)National InstrumentsUSB-6001
Программное обеспечение виртуального прибораNational InstrumentsLabVIEW 2015 SP1
>

Ссылки

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

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи