Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi

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

doi:10.3791/54047

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi

9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/54047

⸱

1 Mayıs 2016

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

Bu makalede

Özet

Burada, benzersiz bir kükürt kopolimerine dayalı ligand içermeyen kadmiyum sülfür (CdS) nanopartiküllerini sentezlemek için bir yöntem sunuyoruz. Kükürt kopolimeri, nanopartikül sentezi sırasında yüksek sıcaklıkta bir çözücü ve bir kükürt kaynağı olarak çalışır ve reaksiyondan sonra nanopartikülleri stabilize eder.

Özet

Alifatik ligandlar tipik olarak nanopartiküllerin sentezi sırasında, yüksek sıcaklıkta çözücüler olarak çalışmanın yanı sıra büyümelerine aracılık etmeye yardımcı olmak için kullanılır. Bu koordinasyon ligandları, çözelti içindeyken nanopartiküllerin çözünmesine ve stabilize edilmesine yardımcı olur ve nanopartiküllerin oluşumları sırasında ortaya çıkan boyutunu ve reaktivitesini etkileyebilir. Sentez sırasında ligandların her yerde kullanılmasına rağmen, nanopartikül yüzeyinde alifatik ligandların varlığı, nanopartiküllerin son kullanımı sırasında bir takım problemlere neden olabilir ve bu da daha fazla ligand sıyırma veya ligand değiştirme prosedürlerini gerektirebilir. Benzersiz bir kükürt kopolimeri kullanarak kadmiyum sülfür (CdS) nanopartiküllerini sentezlemek için bir yol geliştirdik. Bu kükürt kopolimeri, esas olarak ucuz ve bol miktarda bulunan elementel kükürtten oluşur. Kükürt kopolimeri, hem yüksek sıcaklıkta bir çözücü hem de nanopartikül sentezi sırasında bir kadmiyum öncüsü ile reaksiyona girebilen ve ligand içermeyen CdS oluşumuna neden olan bir kükürt kaynağı olarak çalışma avantajlarına sahiptir. Reaksiyon sırasında, CdS üretmek için kopolimerin sadece bir kısmı tüketilirken, geri kalanı polimerik durumda kalır ve böylece bir nanokompozit malzeme üretilir. Reaksiyon bittiğinde, kopolimer nanopartikülleri katı bir polimerik matris içinde stabilize eder. Kopolimer daha sonra nanopartiküller kullanılmadan önce çıkarılabilir, bu da organik koordinasyon ligandlarına sahip olmayan nanopartiküller üretir. Bu yeni ortaya çıkan sentez tekniği, organik ligandların varlığının istenmediği çok çeşitli uygulamalar için metal-sülfür nanopartikülleri üretmek için bir yöntem sunar.

Giriş

sentezi için yararlı olduğu kanıtlanmıştır rağmen, geleneksel alifatik ligandlar fotonik ve elektrokimyasal cihazlarda nanopartiküllerin uygulanması için bir takım zorluklar mevcut. Alifatik ligandlar son derece hidrofobik yalıtım ve elektrokimyasal yüzey reaksiyonları önemli bir engel teşkil etmektedir. ¹ Buna göre, çeşitli çalışmalar geliştirdik ligand değişimi ve ligand çıplak nanoparçacık ortaya çıkarmak için fonksiyonel parçalarının veya kaldırdığını ligandlarla Bu alifatik ligandları yerini protokolleri sıyırma vardır yüzey ¹ ^-. ³ Bu reaksiyonlar, ancak birkaç içsel sorunlar oluşturmaktadır. Onlar önemli ölçüde zaman ....