Name: Hiyerarşik ZnO / CdSSe Heteroyapı Nanotrees sentezi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-29T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 50 s
Description: Keşfedin, kimyasal buhar biriktirme ile ZnO/CdSSe nanotree yapılarının sentezini ve karakterizasyonunu. Bu yöntem, güneş enerjisi dönüşümü ve optoelektronik cihazlar için verimli elektrik transferi sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar püskürtmeli kaplayıcı ekipmanları ile yardım için XRD spektrumları ve K. Booksh ile yaptığı yardım için Svilen Bobev teşekkür ederiz.

1. sentezi Ağacı benzeri ZnO / CdSSe Nanoyapılar <ol><li> Safir yüzeylerde tedavi öncesi ve altın kaplama Not: altın film ZnO nanotellerinin büyümesinde bir katalizör olarak hareket eder. <ol><li> sonikasyon 5 dakika ile% 99.5 etanol içinde temiz safir slaytlar (a-düzlemi, 10 x 10 x 1 mm) Au püskürtme için alt-tabaka hazırlanır. </li><li> Bir püskürtmeli kaplayıcı ve altın hedefi safir Slaytlarınıza 10 nm (± 2 nm) altın um kalınlığındaki bir film oluşturur. </li></ol></li><li> ZnO nanotellerinin sentezi NOT: Sonication adımı homojen bir ZnO 1.2.2 sonuçları ve karbon (ZnO / C) karışımı. Karıştırma işleminden sonra, karışım, gri bir renge dönüşür. sıkıştırma basamağı 1.2.3 hava karışımı içinde ve ZnO ve karbon yakın temas içinde olduğu, mevcut olmasını sağlar. CVD sonra ZnO nanotellerinin beyaz film tarafı aşağı tekneye doğru bakan, alt-tabaka üzerinde biriken olmalıdır. <ol><li> ZnO NANOPOWDER ve activ 1 g karıştırınbir- C (50:50 kütle payı), 10 mi% 99.5 etanol içinde bir spatula ile iyice karıştırın. </li><li> 30 dakika boyunca 20 ° C&#39;de bir su banyosu içinde sonikasyon karışımı, ve daha sonra 80 ° C&#39;de ~ 5 saat için bir fırın içinde kurutun. </li><li> Bir alümina tekne ZnO / C karışımı yerleştirin ve bir spatula ile iyice kompakt. </li><li> altın kaplamalı yüzü aşağı bakacak şekilde, alümina tekne üstünde altın kaplı safir slaytlar yerleştirin. Bir yatay borulu fırında kuvars tüpün merkezinde alümin tekne yerleştirin. </li><li> Oda sıcaklığında 40 sccm&#39;lik (RT) &#39;in bir akış oranında Ar ile 1 saat süre ile kuvars tüp temizleyin. 80 ° C / dakikalık bir hızda 900 ° C oda sıcaklığında, sıcaklık artışları ve argon akış hızı sabit tutulması. </li><li> 2 saat 900 ºC sıcaklık tutun. lastik tıpa gaz girişleri kaldırarak her iki ucunda kuvars tüp açın ve hava reaksiyonu için oksijen sağlamak için tüp girelim. </li><li> ru olan 3 saat 900 ° C reaksiyon sıcaklığı tutmakgrafik çubuklarıyla bBER stoperler kaldırıldı. 10 ° C / dk&#39;lık bir hızda oda sıcaklığına soğutun. </li><li> tekne ve fırının dışına slayt atın. </li></ol></li><li> ZnO nanotellerin üzerinde CdSSe şube Biriktirme NOT: CdS alümina tekne / Se merkezinde kuvars tüp sergilendi. hazırlanan ZnO nanoteller yukarı bakacak ve tekne 10 cm aşağı idi. bu ikinci CVD sonra ZnO / CdSSe nano bir sarı / portakal rengi bir film, bir slayt üzerine aktarılır. <ol><li> CdS ve CdSe (CdS / Se) toz kuyu (50:50 kütle fraksiyonu) 0.5 g karıştırın ve bir alümina tekne karışımı yerleştirin. iyi karışımı sıkıştırmak. </li><li> CdS / Se alümina tekne ve kuvars tüp içinde önceden hazırlanmış ZnO nanotel örnek yerleştirin. </li><li> 1 saat boyunca oda sıcaklığında 40 sccm&#39;lik bir akış oranında Ar ile tüp temizleyin. 80 ° C / dakikalık bir hızda 820 ° C reaksiyon sıcaklığını arttırır. 30 dakika boyunca 820 ° C&#39;de sıcaklık tutun. </li><li> de RT kadar soğumasını10 ° C / dk&#39;lık bir oranı. tekne ve fırının dışına slayt atın. </li></ol></li><li> ZnO ve CdSSe nanotellerin: Kontrol örneklerinin sentezi <ol><li> Aynı deneysel koşullar altında Bölüm 1.2&#39;de olduğu gibi ZnO nanoteller sentez. </li><li> CdS ve CdSe kompozisyon aynı miktarda, aynı deney koşulları altında, bölüm 1.3 gibi CdSSe nanoteller sentez, ancak bunun yerine ZnO-yatırılır slayt substrat olarak temiz, altın kaplı safir slayt. </li></ol></li></ol> 2. Morfolojik ve Kristalografik Karakterizasyonu <ol><li> Bir kelepçe ile SEM sahnede örnek monte edin ve SEM enstrüman vakum odasında numuneyi yerleştirin. 3 kV gerilimde 12,0 mm çalışma mesafesi ve 3000X defa ve 10,000X 11,12 arasında bir büyütme ile yüksek çözünürlüklü modu SEM görüntüleri çekmek. </li><li> Aynı çalışma mesafesi X-ışını detektörü kullanarak aynı numune ile EDS veri almak12.0 mm. Analiz moduna aleti ayarlayın ve 20-40 uA 13 bir akım ile sonuçlanan 20 kV voltaj ayarlayın. </li><li> Süzüldü Cu Ka radyasyonu (λ = 1,5418 Â), 11,12 kullanan bir X-ışını toz difraktometresi ile XRD spektrumu toplayın. </li></ol> 3. PL Emisyon Spektroskopisi ve Zaman çözülmesi PL Ömür Ölçümleri Not: PL spektrumu ve zaman dekorele tek foton sayma oda sıcaklığında (TCSPC) ölçümleri, bir Ti güçlendirilmiş kullanılarak gerçekleştirilmiştir: 400 nm dalga boyunda merkezli 50 FSEC puls dizileri üreten ikinci harmonik üretimi (SHG) sonra, safir osilatörün ve 1.76 bir çıkış gücü mW 14. <ol><li> lazer kadar ve dedektör örnek yüzünü konumlandırır örnek tutucu içine örnek sabitleyin. örnek üzerinde odaklanmak için lazer hizalama. fiber spektrometresi kullanılarak 900 nm dalga boylarında 500 nm numunelerin PL emisyon spektrumları ölçün. </li><li> (Ava tek foton dedektörü kullanınlanche foto diyot veya phototube) bir renkli cam filtre ve 500- veya 650-nm parazit bant geçiren filtreli zamana bağımlı PL ömürleri ölçmek için. </li><li> Ekle ZnO, CdSSe veya ZnO / CdSSe numune tutucu içine kayar. 500 nm bant geçiş filtresi ve 650 nm bant geçiş filtresi ile CdSSe veya ZnO / CdSSe örnekleri ile saf ZnO nanoteller ölçün. </li><li> Zaman çözünürlüklü floresan bozunma ömürleri ölçmek için bir zaman dekorele tek foton sayacı ya da hızlı osiloskop kullanın. </li></ol>

<ol><li>Swank, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Properties+of+II-VI%5BTitle%5D)+AND+%22Compounds.+Phys.+Rev%22%5BJournal%5D)">Surface Properties of II-VI.</a> Compounds. Phys. Rev. 153 (3), 844-849 (1967).</li>
<li>Bagnall, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optically+pumped+lasing+of+ZnO+at+room+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Optically pumped lasing of ZnO at room temperature.</a> Appl Phys. Lett. 70 (17), 2230-2232 (1997).</li>
<li>Zheng, Z. K., Xie, W., Lim, Z. S., You, L., Wang, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CdS+sensitized+3D+hierarchical+TiO2%2FZnO+heterostructure+for+efficient+solar+energy+conversion%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">CdS sensitized 3D hierarchical TiO2/ZnO heterostructure for efficient solar energy conversion.</a> Sci. Rep. 4, (2014).</li>
<li>Anta, J. A., Guillén, E., Tena-Zaera, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ZnO-Based+Dye-Sensitized+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">ZnO-Based Dye-Sensitized Solar Cells.</a> J. Phys. Chem. C. 116 (21), 11413-11425 (2012).</li>
<li>Pelligra, C. I., Majewski, P. W., Osuji, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large+area+vertical+alignment+of+ZnO+nanowires+in+semiconducting+polymer+thin+films+directed+by+magnetic+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Large area vertical alignment of ZnO nanowires in semiconducting polymer thin films directed by magnetic fields.</a> Nanoscale. 5 (21), 10511-10517 (2013).</li>
<li>Reddy, N. K., Devika, M., Shpaisman, N., Ben-Ishai, M., Patolsky, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+cathodoluminescence+properties+of+CdSe%2FZnO+hierarchical+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis and cathodoluminescence properties of CdSe/ZnO hierarchical nanostructures.</a> J. Mater. Chem. 21 (11), 3858-3864 (2011).</li>
<li>Lee, Y. L., Chi, C. F., Liau, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CdS%2FCdSe+Co-Sensitized+TiO2+Photoelectrode+for+Efficient+Hydrogen+Generation+in+a+Photoelectrochemical+Cell%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">CdS/CdSe Co-Sensitized TiO2 Photoelectrode for Efficient Hydrogen Generation in a Photoelectrochemical Cell.</a> Chem. Mater. 22 (3), 922-927 (2010).</li>
<li>Rincón, M. E., Sánchez, M., Ruiz-García, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocorrosion+of+Coupled+CdS%2FCdSe+Photoelectrodes+Coated+with+ZnO%3A+Atomic+Force+Microscopy+and+X-Ray+Diffraction+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electrochem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Photocorrosion of Coupled CdS/CdSe Photoelectrodes Coated with ZnO: Atomic Force Microscopy and X-Ray Diffraction Studies.</a> J. Electrochem. Soc. 145 (10), 3535-3544 (1998).</li>
<li>Leschkies, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photosensitization+of+ZnO+Nanowires+with+CdSe+Quantum+Dots+for+Photovoltaic+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Photosensitization of ZnO Nanowires with CdSe Quantum Dots for Photovoltaic Devices.</a> Nano Lett. 7 (6), 1793-1798 (2007).</li>
<li>Gonzalez-Valls, I., Lira-Cantu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vertically-aligned+nanostructures+of+ZnO+for+excitonic+solar+cells%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Environ+Sci%22%5BJournal%5D)">Vertically-aligned nanostructures of ZnO for excitonic solar cells: a review.</a> Energy Environ Sci. 2 (1), 19-34 (2009).</li>
<li>Zhu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+vertically+aligned+ultra-long+ZnO+nanowires+on+heterogeneous+substrates+with+catalyst+at+the+root%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Synthesis of vertically aligned ultra-long ZnO nanowires on heterogeneous substrates with catalyst at the root.</a> Nanotechnology. 23 (5), 055604(2012).</li>
<li>Yang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Growth+of+ZnO+Nanowires+and+Their+Optical+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Func.+Mater%22%5BJournal%5D)">Controlled Growth of ZnO Nanowires and Their Optical Properties.</a> Adv. Func. Mater. 12 (5), 323-331 (2002).</li>
<li>Myung, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Composition-Tuned+ZnO%E2%88%92CdSSe+Core%E2%88%92Shell+Nanowire+Arrays%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Composition-Tuned ZnO−CdSSe Core−Shell Nanowire Arrays.</a> ACS Nano. 4 (7), 3789-3800 (2010).</li>
<li>Pan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color-Tunable+Photoluminescence+of+Alloyed+CdSxSe1-x+Nanobelts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Color-Tunable Photoluminescence of Alloyed CdSxSe1-x Nanobelts.</a> J. Am. Chem. Soc. 127 (45), 15692-15693 (2005).</li>
<li>Rakshit, T., Mondal, S. P., Manna, I., Ray, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CdS-decorated+ZnO+nanorod+heterostructures+for+improved+hybrid+photovoltaic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Inter%22%5BJournal%5D)">CdS-decorated ZnO nanorod heterostructures for improved hybrid photovoltaic devices.</a> ACS Appl. Mater. Inter. 4 (11), 6085-6095 (2012).</li>
<li>Nan, W. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystal+Structure+Control+of+Zinc-Blende+CdSe%2FCdS+Core%2FShell+Nanocrystals%3A+Synthesis+and+Structure-Dependent+Optical+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Crystal Structure Control of Zinc-Blende CdSe/CdS Core/Shell Nanocrystals: Synthesis and Structure-Dependent Optical Properties.</a> J. Am. Chem. Soc. 134 (48), 19685-19693 (2012).</li>
<li>Li, Z., Nieto-Pescador, J., Carson, A. J., Blake, J. C., Gundlach, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Z-scheme+charge+separation+in+novel+vertically+aligned+ZnO%2FCdSSe+nanotrees%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Efficient Z-scheme charge separation in novel vertically aligned ZnO/CdSSe nanotrees.</a> Nanotechnology. 27 (13), 135401(2016).</li>
</ol>

Bu makaledeki veriler ve rakamlar Li ve ark., 17 ile nanoteknoloji literatürden zikrediliyor.

ZnO nanotellerin (kaynaklanıyor) dikey hizalama alt tabaka üzerinde epitaksiyel büyüme dayanmaktadır. ZnO nanotellerdir safir 12 bir düzlem periyodu ile eşleşir &lt;0001&gt; yönünde tercihen büyür. Bu nedenle, tipi ve alt-tabaka kalitesi çok önemlidir. 5 nm ile 20 ila tabaka üzerinde altın kaplama, farklı kalınlıklarda, test edilmiş ve ZnO nanotellerinin büyümesinde anlamlı bir farklılık göstermiştir edilmiştir. ZnO nanotellerinin uzunluğu kullanılır ZnO / C karışımı, Ar akış oranı ve hava maruz kalma süresi ...

ZnO 3.3 eV bir bant boşluk (BG), bir yüksek elektron hareketliliği ve büyük exciton bağlama enerjili 1,2 özelliklerine sahip II-VI yarı iletkendir. Optik cihazlar mevcut ve gelecekteki uygulamalar, güneş pilleri ve fotokataliz bir bolluk ile bol yarı iletken malzemedir. Bununla birlikte, ZnO görünür spektral aralıkta uygulanmasını sınırlar saydamdır. Bu nedenle, dar aralık yarı iletkenler 3, boya molekülleri 4 ve ışığa hassas polimerlere 5 olarak görünür ışık emici malzemeler, genellikle görülebilir ışık emilimi ZnO duyarlı için kullanılmıştır. CdS (BG 2.43 eV) ve CdSe (BG 1.76 eV) ortak II-VI dar aralık yarı iletkenler ve yoğun incelenmiştir. Üçlü alaşım CdSSe BG ve kafes parametreleri VI bileşenlerine 6,7 mol oranları değiştirilerek ayarlanabilir. ZnO / CdSSe nanokompozitler etkin photov sonuçlandığı bildirilmiştiroltaic enerji dönüşümü 8,9. CdSSe şube gelişmiş görünür ışık emilimi ile bir alt tabakaya doğru dikey olarak hizalanmış ZnO nanotellerinin verimli elektron taşıma yolu birleştiren gövde ve dallar 9,10 arasında etkin elektron transferi yol açtı. Böylece, dikey olarak hizalanmış ZnO nanoteller CdSSe dalları ile dekore edilmiştir, yeni bir ağaç gibi ZnO / CdSSe nano yapısını, sentezlenmiş. Bu kompozit malzeme, yeni güneş enerjisi dönüşüm cihazları için bir yapı bloğu olarak hareket edebilir. Bu protokol, ZnO nanotel dizileri, daha önce 11 yayınlanmış olan bir prosedür takip edilerek ZnO ve Cı tozlardan tek aşamalı bir kimyasal buhar biriktirme (CVD) ile bir safir alt-tabaka üzerinde yetiştirilen açıklamaktadır. ZnO nanotellerinin büyümesinin ardından, CVD ikinci aşama ZnO nanotellerin üzerinde CdSSe dalları büyümeye kullanılır. Bu X-ışını toz difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve istihdamEnerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ZnO / CdSSe nanotrees (NTS) kristal yapıları, morfolojisi ve bileşimini ölçmek için. şube ve kök arasındaki optik özellikleri ve yük taşıyıcı transfer mekanizması fotolüminesans (PL) spektroskopisi ve zamana bağımlı PL ömür boyu ölçümleri ile incelenmiştir.

<table><tbody><tr><td>ZnO</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1314-13-2</td><td></td></tr><tr><td>Aktif Karbon</td><td>Alfa</td><td>231-153-3</td><td></td></tr><tr><td>CdSe</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1306-24-7</td><td></td></tr><tr><td>CdS</td><td>Sigma Aldrich</td><td>1306-23-6</td><td></td></tr><tr><td>Safir</td><td>MTI</td><td>2SP</td><td>A-düzlemi, 10 & kez; 10 & 1 mm</td></tr><tr><td>Fırın</td><td>Lindberg Blue M</td><td>SSP</td><td></td></tr><tr><td>Taramalı elektron mikroskobu</td><td>Hitachi</td><td>S5700</td>, <td>bir Oxford Inca X-act dedektörü</td></tr><tr><td>X-ışını toz difraktometresi</td><td>Rigaku</td><td>MiniFlex</td><td>filtreli Cu K & alfa; radyasyon (&lambda;=1.5418&nbsp; &Arama;)</td></tr><tr><td>Güçlendirilmiş Ti: safir osilatör</td><td>Tutarlı Mantis</td><td>Tutarlı Legend-Elite</td><td></td></tr><tr><td>Tek foton algılama modülü</td><td>ID Quantique</td><td>ID-100</td><td></td></tr><tr><td>Püskürtme kaplayıcı</td><td>Cressington</td><td>308</td><td>altın hedefle monte edilmiş</td></tr><tr><td>Fiber prob spektrometresi</td><td>Foton Kontrolü</td><td>SPM-002</td><td></td></tr><tr><td>Renkli Cam Filtre</td><td>Thorlabs</td><td>FGB37-A - & Oslaş; 25 mm BG40</td><td>AR Kaplamalı: 350 - 700&nbsp; nm</td></tr><tr><td>Sıkıştırılmış argon gazı</td><td>Keen</td><td>7440-37-1</td><td></td></tr></tbody></table>

hiyerarşik zno / cdsse heteroyapı nanotrees sentezi

Synthesis of Hierarchical ZnO/CdSSe Heterostructure Nanotrees

İki aşamalı bir kimyasal buhar depozisyon yöntemi Burada ağaç gibi hiyerarşik ZnO / CdSSe hetero nano hazırlamak için kullanılır. yapılar dikey şeffaf safir alt tabaka üzerine hizalanmış ZnO nanotellerin yetiştirilen CdSSe şube oluşmaktadır. morfoloji taramalı elektron mikroskobu ile ölçüldü. Kristal yapı, X-ışını toz difraksiyon analizi ile belirlendi. Hem ZnO kök ve CdSSe dalları ağırlıklı olarak hekzagonal kristal yapıya sahiptir. CdSSe dallarında S ve Se mol oranı enerji dispersif X-ışını spektroskopi ile ölçülmüştür. CdSSe dalları mutlaka görülebilir ışık emilmesi ile sonuçlanır. Fotolüminesans (PL) spektroskopisi kök ve dalları bir tip-II heteroeklem oluşturduğunu gösterdi. Bireysel ZnO gelen emisyon kaynaklanıyor ya da CdSSe şubeleri ile karşılaştırıldığında ve CdSSe ve ZnO arasındaki hızlı şarj transferini işaret ettiği PL ömür boyu ölçümleri ağaçlardan emisyon ömrü bir azalma olduğunu gösterdi. vertiCally&#39;nin hizalanmış ZnO substrata doğrudan elektron taşıma yolu sağlar ve görünür ışık photoexcitation sonrası etkili ücreti ayrımına izin kaynaklanmaktadır. Yukarıda belirtilen özelliklerin kombinasyonu ZnO / CdSSe güneş hücreleri, fotokataliz ve opto elektronik cihazlarda uygulamalar için umut verici adaylar nanotrees yapar.

Şekil 1 ZnO / CdSSe NTS büyüme mekanizmasını göstermektedir. prosedür katalitik olmayan buhar-katı (VS) büyüme takiben katalitik buhar-sıvı-katı (VLS) sürecini içermiştir. İlk VLS adımda, ZnO ve Cı metal Zn ve karbon oksit ile sonuçlanan, Ar atmosferde reaksiyona girmektedir. Zn, daha sonra safir alt-tabaka üzerinde altın ön içinde eritilir. ZnO nanoteller çözünmüş Zn ve kalıntı oksijen büyür. İkinci aşamada, kısa bir ZnO tohumları üzerine VLS-VS uzun ZnO nanotellerinin ...

Burada, CdSSe dalları dikey olarak hizalanmış ZnO nanotellerin yetiştirilen yeni ağaç benzeri hiyerarşik ZnO / CdSSe nano hazırlamak ve karakterize eder. Ortaya çıkan nanotrees güneş enerjisi dönüşüm ve diğer opto-elektronik cihazlar için potansiyel bir malzemedir.

Hiyerarşik ZnO / CdSSe Heteroyapı Nanotrees sentezi

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are ...

Bu deneyin genel amacı, çinko oksit gövdelere ve kadmiyum sülfoselenür dallara sahip ağaç benzeri bir nanoyapı sentezlemek ve bu yapının morfolojisini, kristal yapısını ve optik özelliklerini karakterize etmektir. Bu yöntem, nanokompozit malzemelerin optik ve elektro-optik uygulamalardaki kullanımına dair temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Bu tekniğin temel avantajı, kimyasal buhar biriktirmenin, iyi tanımlanmış arayüzlere sahip ağaç benzeri nanoyapılar üretmek için basit ve düşük maliyetli bir yöntem olmasıdır. Kadmiyum sülfoselenid dallar görünür ışığı soğurur ve çinko oksit gövde ile tip-II hetereeklem oluşturur. Hetereeklem, dallardan gövdeye etkili elektrik transferini kolaylaştırır.Optik özellikler, nano ağaçların güneş hücreleri ve diğer optoelektronik cihazlar gibi z-şeması yük aktarım mekanizmasından yararlanan uygulamalar için gelecek vaat eden materyaller olduğunu göstermektedir. Bu konu, çinko oksit kadmiyum sülfoselenid nano ağaçlar hakkında bilgi sağlayabilse de; nanoteller, nanotüpler, nanobotlar ve benzeri diğer sistemlere de uygulanabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni başlayan kişiler, emülsifikasyon, sıcaklık ve florür gibi her bir parametrenin nano ağaçların morfolojisini etkileyecek olması nedeniyle zorluk yaşayacaklardır.Öncelikle, bir safir lamı 99.5% etanol içinde beş dakika boyunca sonikasyonla temizleyin. Ardından, bir sputter kaplayıcı kullanarak lam üzerine 10 nanometre kalınlığında bir altın film biriktirin. Sonra, kütlece bir bire bir oranında karıştırılmış bir gram çinko oksit nanopoudre ve aktif karbonu 10 mililitre 99.5% etanol içinde karıştırın.Karışımı 20 °C'deki bir su banyosunda 30 dakika boyunca sonikasyona tabi tutun. Bu adım, karışımda hava kalmadığından ve çinko oksit ile karbonun yakın temas halinde olduğundan emin olmayı sağlar.Sonike edilen karışımı 80 °C'de beş saat boyunca kurutun. Ardından, kuru karışımı bir alümina yakma teknesine yerleştirin ve karışımın içindeki havayı dışarı atmak için bir spatula ile sıkıştırın. Yakma teknesinin üzerine, altın kaplı yüzeyi aşağı gelecek şekilde altın kaplı bir lam yerleştirin.Tekneyi, yatay bir tüp fırının kuvars tüpünün merkezine yerleştirin. Ardından fırın üzerindeki ısıtma ve soğutma parametrelerini ayarlayın. Tüpü oda sıcaklığında bir saat boyunca, dakikada 40 standart santimetreküp akış hızında argon gazı ile süpürün.Ardından sıcaklığı oda sıcaklığından 900 °C'ye, dakikada 80 °C hızla artırın ve bu sıcaklıkta iki saat bekletin. Sonrasında, reaksiyon için oksijen sağlamak amacıyla tüpün her iki ucunu havaya açın. Numuneyi, tüp havaya açıkken 900 °C'de üç saat boyunca ısıtmaya devam edin.Fırını dakikada 10 °C hızla oda sıcaklığına soğutun; ardından tekneyi ve lamı çıkarın. Lam üzerindeki beyaz film, çinko oksit nanotellerden oluşmaktadır. Daha sonra, 0,25 gram kadmiyum sülfür ve 0,25 gram kadmiyum selenür tozunu iyice karıştırın ve karışımı başka bir alümina yanma teknesine yerleştirin.Karışımı iyice sıkıştırın. Çinko oksit nanotel kaplı lamı, teknenin yaklaşık 10 santimetre aşağısına yerleştirin. Tekneyi kuvars fırın tüpünün merkezine yerleştirin.Lam üzerinde, çinko oksit nanotelleyilerin yukarı baktığından emin olun. Fırın parametrelerini tekrar ayarlayın. Fırının kuvars tüpünü, oda sıcaklığında, dakikada 40 standart santimetreküp argon gazı ile bir saat boyunca temizleyin.Ardından fırını dakikada 80 °C hızla 820 °C'ye ısıtın ve sıcaklığı 30 dakika boyunca 820 °C'de tutun. Farklı bir sıcaklık, farklı bir kompozisyon ve morfolojiye yol açacaktır. Daha sonra fırını dakikada 10 °C hızla oda sıcaklığına soğutun ve tekneyi ve lamı fırından çıkarın.Çinko oksit kadmiyum sülfoselenür nan ağaçlar, lam üzerinde turuncu-sarı bir film şeklinde elde edilir. Aynı prosedürleri kullanarak temiz, altın kaplı safir lamlar üzerinde çinko oksit ve kadmiyum sülfoselenür nanotellerin kontrol örneklerini hazırlayın. Nanoyapıları taramalı elektron mikroskobu, X-ışını toz difraksiyonu ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi ile karakterize edin.Fotolüminesans emisyon spektrumlarını elde edin ve fotolüminesans ile floresans bozunma ömürleri zaman sonucunu ölçün. Ağaç benzeri nanoyapılar oluşturmak için çinko oksit nanoteller üzerinde kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle kadmiyum sülfoselenit nanoteller büyütülmüştür. Gövdeler kadmiyum sülfoselenit ile kaplanmıştır.Nanotreeler, hem saf çinko oksit nanotellerine hem de saf kadmiyum sülfoselenid nanotellerine karakteristik X-ışını kırınımı pikleri göstermiştir. XRD spektrumunda gözlenen ek bir pik, dallanma büyümesini başlatan çinko oksit gövdedeki nokta kusurları üzerinde oluşan farklı bir kadmiyum sülfoselenid fazına atfedilmiştir. Dallardaki kükürt ve selenyumun mol yüzde oranı EDS ve XRD ile yaklaşık 54'e 46 olarak belirlenmiştir.Mol oranı, dalların bant aralığını etkiler ve dal büyüme sıcaklığı değiştirilerek ayarlanabilir. Nanotrees yapılarının fotolüminesans ömrü, çinko oksit ve kadmiyum sülfoselenid nanotellerin ömürlerinden daha kısadır. Bu durum, nanoyapının arayüzü boyunca hızlı bir elektronik transferin gerçekleştiğini ve alternatif bir relaksasyon yolu sağladığını göstermektedir.Bu tekniğe hakim olunduğunda, uygun şekilde yürütülürse sekiz saatte tamamlanabilir. Çinko oksit hazırlığı için altı saat ve kadmiyum sülfoselenür büyümesi için iki saat gereklidir. Ayrıca, kadmiyum kükürt ve kadmiyum selenür ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın.Bu prosedür uygulanırken eldiven, laboratuvar önlüğü ve kapalı ayakkabı giymek gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

synthesis-of-hierarchical-znocdsse-heterostructure-nanotrees

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Güneş enerjisi üretimi için konuşlandırılabilir nanokristal kompozit yarı iletken yük-ayırma geliştirilmesi için genel bir strateji sunulmuştur. Verici-alıcı nanokristal film yığın-heterokavşaklar fotovoltaik enerji dönüşüm için kullanılabilir ederken, bir tek nanoparçacık geometri verici-alıcı nanokristal etki bu montaj bir fotokatalitik işlev yol açmaktadır göstermektedir.

Şarj-Ayırma Nanokristaller ve Bunların Katılar Yoluyla Güneş Enerjisi Hasat

Biz dikey olarak sipariş küçük moleküler organik nanotellerin bir ultra yüksek yoğunluklu dizi imalatı için basit bir yöntem rapor. Bu yöntem ucuz keyfi yüzeylerde yetiştirilebilir karmaşık heterostructured hibrid nanotel geometri, sentezi sağlar. Bu yapılar organik elektronik, optoelektronik, kimyasal algılama, fotovoltaik ve spintronics potansiyel uygulamalar var.

Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

CdS ve CdSe'den oluşan çubuk şekilli ve tetrapod şekilli çok bileşenli nanoyapıların tohumlanmış sentezi için bir protokol sunulmuştur.

CdSe/CdS Çubuk ve Tetrapod Nanokristallerinin Tohumlu Sentezi

Çeşitli işlemler karmaşık oksit ince filmlerin epitaksiyal büyümesi için atomik tanımlı şablonlar hazırlamak özetlenmiştir. Tek kristal SrTiO 3 (001) ve DyScO 3 kimyasal işlemler (110), alt-tabakalar atomik olarak pürüzsüz, tek sonlu yüzeyler elde etmek için yapıldı. Ca 2 Nb 3 O 10 - nanosheets keyfi yüzeylerde atomik tanımlı şablonlar oluşturmak için kullanıldı.

Karmaşık Oksit İnce Filmlerin Epitaksiyel Büyüme için atomik Tanımlı Şablonlar

Plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme ile yüksek c ekseni (0002) ZnO ince filmi doğrudan sentezlemek için bir yöntem sunduk. Pt interdigitated elektrot ile birleştirilmiş sentezlenmiş ZnO ince film, ultraviyole fotodetektör için algılama katmanı olarak kullanıldı ve iyi duyarlılığı ve güvenilirliğinin bir kombinasyonu sayesinde yüksek bir performans gösterdi.

Sentezi ve Plazma ile yüksek c-ekseni ZnO İnce Film Karakterizasyonu CVD Sistemi ve UV Fotodetektör Uygulaması Enhanced

Duran epitaksiyel çift heteroyapı elde etmek için Bir adım fabrikasyon yöntemi sunulmaktadır. Bu yaklaşım, artmış bir çıkış elektrik performansı ile piezoelektrik nanogenerator yol epitaksiyel tek heteroyapıların göre daha yüksek bir sayı yoğunluğuna sahip ZnO kapsama elde edebiliriz.

Ön ısıtma Hidrotermal kullanarak Piezoelektrik Nanogenerator için ZnO Nanorod / Grafen / ZnO Nanorod Epitaksiyel çift heteroyapı hazırlanması

Bu el yazması, tasarım ve verimli ters SMPV1:PC71BM güneş hücreleri bir yüksek kaliteli Al-katkılı ZnO (AZO) tohum katman üzerinde yetiştirilen ZnO nanorods (NRs) ile imal açıklar. İyi hizalanmış dikey odaklı ZnO NRs sergi yüksek kristal özellikleri. Güç dönüşüm verimliliği güneş hücreleri %6,01 ulaşabilirsiniz.

İyi hizalanmış dikey odaklı ZnO Nanorod diziler ve kendi uygulama içinde ters küçük molekül güneş hücreleri

Yüksek kaliteli Schottky kişiler kazanma verimli kapısı modülasyon heterostructure alan etkili transistörler (HFETs) içinde ulaşmak için şarttır. Biz imalat metodolojisi ve GaN şablonları temel moleküler ışın plazma destekli epitaxy tarafından yetiştirilen Schottky diyotlar Zn-kutup BeMgZnO/ZnO heterostructures yüksek yoğunluklu iki boyutlu elektron gaz (2DEG), ile üzerinde özellikleri mevcut.

Moleküler ışın plazma destekli Epitaxy tarafından yetiştirilen Zn-kutup BeMgZnO/ZnO Heterostructure üzerinde Schottky diyotlar imalatı

Vienna Ab initio Simülasyon Paketi tarafından yapılan hesaplamalar, nano ölçekli malzemelerin içsel elektronik özelliklerini belirlemek ve potansiyel su yarma fotokatalizörlerini tahmin etmek için kullanılabilir.

Tek Boyutlu Van Der Waals Heteroyapılarda İlk İlkeler Hesaplamaları Kullanılarak Sonda Tip II Bant Hizalama

İkiz kristal yapılı fotokatalizör ile görünür ışığa duyarlı ZnCoS/ZnCdS'yi hazırlamak için bir sentez tekniği veH2 evrimi ve benzaldehit üretiminde fotokatalitik aktivitesi ve seçiciliğinin fotoredoks reaksiyonu test tekniği sunulmaktadır.

Enerji Uygulamalarında Çok Fonksiyonlu Redoks Fotokatalizi için İkiz Kristal Yapılı ZnCoS/ZnCdS'nin Sentezi ve Performans Değerlendirmeleri

Keşfedin, kimyasal buhar biriktirme ile ZnO/CdSSe nanotree yapılarının sentezini ve karakterizasyonunu. Bu yöntem, güneş enerjisi dönüşümü ve optoelektronik cihazlar için verimli elektrik transferi sağlar.

Hiyerarşik ZnO / CdSSe Heteroyapı Nanotrees sentezi

Daha fazla video keşfet