Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

Summary

Burada ayrıntılı işlem ve derleme kolloidal yarı iletken nanocrystal immobilizasyonu sistematik karakterizasyonu için modüler mikrosıvısal tarama platformun iletişim kurallarıdır. Tam ayarlanabilir sistem düzenlemeler ile yüksek verimli spectra koleksiyonu 4 büyüklük reaksiyon zamanı ölçekler bir kütle transferi kontrol örnekleme alanı içinde genelinde yürütülen.

Abstract

Kolloidal yarı iletken nanocrystals, kuantum (QDs), nokta olarak bilinen ışık gibi ticari elektronik malzemelerin hızla büyüyen bir sınıf diyotlar (LED'ler) ve fotovoltaik (PVs) yayan vardır. Bu malzeme grubu arasında önemli gelişme ve potansiyeli yüksek ücret taşıyıcı mobilities ve yaşam süreleri nedeniyle yüksek verimlilik, düşük maliyetli PV fabrikasyon doğru inorganik/organik perovskites gösterdi. Perovskite QDs büyük ölçekli PV ve LED uygulamaları için fırsatlar rağmen onların büyüme yolları temel ve kapsamlı anlayış eksikliği onların uyum içinde sürekli nanomanufacturing stratejileri inhibe. Geleneksel şişesi tabanlı tarama yaklaşımlar genellikle pahalı, emek yoğun ve etkili bir şekilde geniş parametre alanı ve sentez çeşitli kolloidal QD tepkiler ilgili karakterize için imprecise. Bu çalışmada, tam özerk mikrosıvısal platformu sistematik olarak nanocrystals sürekli akışı biçiminde kolloidal sentezi ile ilgili büyük parametre alanı incelemek için geliştirilmiştir. 3-port akışı hücre ve modüler reaktör uzantısı birimleri çeviri bir roman uygulanması yoluyla, sistem hızla Floresans ve soğurma spektrumları 3-196 cm arasında değişen reaktör uzunlukları arasında toplayabiliriz. Ayarlanabilir reaktör uzunluğu sadece ikamet süresi hızı bağımlı kütle aktarımı üzerinden decouples, aynı zamanda önemli ölçüde örneklendirme oranı ve kimyasal tüketimi nedeniyle 40 benzersiz spectra içinde tek bir karakterizasyonu geliştirir denge sistemi. Örnekleme hızları günde en çok 30.000 benzersiz spectra ulaşabilirsiniz ve koşulları 4 büyüklük 100 ms - 17 dk arasında değişen kez konutunda kapsar. Bu sistemin daha fazla uygulamaları oranı ve hassas malzeme keşif ve gelecekte tarama çalışmaları önemli ölçüde artıracak. Bu raporda Detaylı sistem malzeme ve derleme iletişim kuralları ile otomatik örnekleme yazılım ve çevrimdışı veri işleme genel bir açıklaması vardır.

Introduction

Yarı iletken nanocrystals, özellikle kuantum nokta, gelişiyle önemli gelişmeler elektronik malzeme araştırma ve üretim tahrik vardır. Örneğin, kuantum nokta¹ zaten piyasada bulunan "QLED" uygulamaya LED görüntüler. Son zamanlarda yarı iletkenler bu sınıf arasında perovskites önemli ilgi ve araştırma yüksek verimlilik ve düşük maliyetli PV teknolojileri doğru yol açtı. 2009 yılında perovskite tabanlı PV ilk gösteri beri² laboratuar ölçekli güç dönüşüm verimliliği perovskite tabanlı güneş hücreleri tarafından herhangi bir PV teknoloji tarihinin eşsiz bir oranda artmıştır. ^{3 ,}

Protocol

1. reaktör derleme

Resim 1 . Bir örnek platform Derleme işleminin adım adım illüstrasyon. Paneller (i) ilk yerleşimi çeviri sahne ve optik mesaj sahipleri montaj ekmek geniş, (ii) sahne montaj habercisi tüp montajı üzerinde ayrıntılı bir örnek platform derleme işlemini adım adım bir örnek gösterir ve Akış hücre optik mesaj, (iii) ek özel çapraz akış yolları, (IV) aynı anda ilk örnekleme birimi konumlandırma süre habercisi boru güvenliğini sağlama ....

Results

Örnek spectra: Tartışılan mikrosıvısal platformu kullanmak, kolloidal yarı iletken nanocrystals sentez sıcaklığında çekirdekleşme ve büyüme aşamalarında doğrudan emme ve floresan spectra zaman evrimi izleyerek okudu koşullar karıştırma üniforma altında kurulan nanocrystals. Şekil 5 A üç-port akışı hücre tek bir geçiş içinde elde spectra bir örnek kümesi gösterir. Tek başına emisyon dalga boyu dağıtımları üretim, emme ve emisy.......

Discussion

Otomatik örnekleme sistemi: Tarama platformu özerk Operasyon Merkezi kontrol sonlu durum makinesi ile yapılır. Hareketi bu devletler arasında sırayla örnekleme koşulları değişen bir dizi genelinde operasyon için izin birden çok özyinelemeli kesimi ile oluşur. Genel sistem denetimleri 3 çekirdek sahne ayrılabilir. İlk olarak, sistem her USB kontrollü bileşen aracılığıyla iletişim kurar, otomatik olarak dosya yolları kaydetme tanımlar ve ilk kullanıcı girişi için ister bir başlatma adım ile başlar. Program.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Toluen	Fisher Scientific	AC364410010	moleküler eleklere göre %99,85 ekstra
Oleik asit	Sigma Aldrich	364525  ALDRICH	teknik sınıf %90
Sezyum hidroksit (suda ağırlıkça %50)	Sigma Aldrich	232041 ALDRICH	suda ağırlıkça %50 > %99,9 eser metal
Kurşun(II) oksit	Sigma Aldrich	211907 SIGMA-ALDRICH	%99,9 eser metal bazında
Tetraoktilanoniyum bromür	Sigma Aldrich	294136 ALDRICH	%98
1/16" OD, 0.04" ID FEP boru	MicroSolv	48410-40
1/16 "OD, 0.02" ID ETFE boru	MicroSolv	48510-20
0.02" delikten PEEK Tee	IDEX Sağlık & Science	P-712
1/4-28 ETFE flanşsız yüksük 1/16 "	IDEX Sağlık & Science	P-200N
1/4-28 1/16 "IDEX Health & için PEEK flanşsız somun	Bilim	P-230
4 PEEK L-valf	IDEX Sağlık ve Bilim	V-100L
Şırınga pompası	Harvard Aparatı	70-3007
8 mL paslanmaz çelik şırınga	Harvard Aparatı	70-2267
25 mL cam şırınga	Bilimsel Cam Mühendisliği	25MDF-LL-GT
Optik devre tahtası	ThorLabs	MB1224
300 mm çeviri aşaması	ThorLabs	LTS300
Optik direk	ThorLabs	TR2-4	TR2, TR3 veya TR4
Optik direk tutucu	ThorLabs	PH4-6	PH4 veya PH6
365 nm LED	ThorLabs	M365LP1
LED sürücüsü	ThorLabs	LEDD1B
600 mikron yama kablosu	Ocean Optics	QP600-1-SR
Döteryum-halojen ışık kaynağı	Okyanus Optiği	DH-2000-BAL
Minyatür spektrometresi	Okyanus Optiği	FLAME-S-XR1-ES
Çok İşlevli G/Ç cihazı (DAQ)	National Instruments	USB-6001
Sanal Enstrüman Yazılımı	Ulusal Enstrümanlar	LabVIEW 2015 SP1