Синтез Лиганда свободных CdS наночастицами в Сера Сополимер Matrix

Trevor R. Martin; Katherine A. Mazzio; Hugh W. Hillhouse; Christine K. Luscombe

doi:10.3791/54047

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Синтез Лиганда свободных CdS наночастицами в Сера Сополимер Matrix

9.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/54047

⸱

1 мая 2016 г.

Trevor R. Martin¹^,²^,³ , Katherine A. Mazzio⁴ , Hugh W. Hillhouse²^,³^,⁵ , Christine K. Luscombe¹^,²^,³^,⁶

¹Department of Materials Science and Engineering, University of Washington, ²Molecular Engineering and Sciences Institute, University of Washington, ³Clean Energy Institute, University of Washington, ⁴Institut für Nanospektroskopie, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, ⁵Department of Chemical Engineering, University of Washington, ⁶Department of Chemistry, University of Washington

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем метод синтеза наночастиц сульфида кадмия (CdS) без лиганда на основе уникального сополимера серы. Сополимер серы действует как высокотемпературный растворитель и источник серы во время синтеза наночастиц и стабилизирует наночастицы после реакции.

Аннотация

Алифатические лиганды обычно используются во время синтеза наночастиц для обеспечения их роста в дополнение к работе в качестве высокотемпературных растворителей. Эти координирующие лиганды помогают солюбилизировать и стабилизировать наночастицы в растворе и могут влиять на результирующий размер и реакционную способность наночастиц во время их формирования. Несмотря на повсеместное использование лигандов во время синтеза, присутствие алифатических лигандов на поверхности наночастиц может привести к ряду проблем во время конечного использования наночастиц, что потребует дальнейшего удаления лиганда или процедур обмена лигандов. Мы разработали способ синтеза наночастиц сульфида кадмия (CdS) с использованием уникального сополимера серы. Этот сополимер серы в основном состоит из элементарной серы, которая является дешевым и распространенным материалом. Сополимер серы обладает преимуществами работы как в качестве высокотемпературного растворителя, так и в качестве источника серы, который может реагировать с предшественником кадмия во время синтеза наночастиц, что приводит к образованию CdS без лиганда. Во время реакции только часть сополимера расходуется на производство CdS, в то время как остальная часть остается в полимерном состоянии, тем самым образуя нанокомпозитный материал. После завершения реакции сополимер стабилизирует наночастицы в твердой полимерной матрице. Затем сополимер может быть удален до того, как будут использованы наночастицы, в результате чего образуются наночастицы, не имеющие органических координирующих лигандов. Этот зарождающийся метод синтеза представляет собой метод получения наночастиц сульфида металла для широкого спектра применений, где присутствие органических лигандов нежелательно.

Введение

Несмотря на то, оказались полезными для синтеза, обычные алифатические лиганды представляют собой ряд проблем для реализации наночастиц в фотонных и электрохимических устройствах. Алифатические лиганды с высокой изоляционной способностью , гидрофобный, и представляют собой существенный барьер для электрохимических реакций на поверхности. ¹ Соответственно, несколько исследований разработали лиганд обмена и лиганд зачистки протоколы , которые заменяют эти алифатические лиганды с функциональными фрагментами или что стирают лигандов , чтобы показать голую наночастицу поверхность ¹ ^- ³ . Эти реакции, однако, создают некоторые вн....