Name: Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 58 s
Description: Öğrenin, kolloidal yarı iletken nanokristaller için modüler bir mikrosıvısal platformun montajını ve kullanımını. Bu yöntem, geniş parametre aralığında yüksek verimli tarama ve düşük maliyetli fotovoltaik hücre geliştirme araştırmalarını hızlandırır.

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

playerTrialDesktop

Yazarlar Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi tarafından sağlanan mali destek minnetle kabul etmiş oluyorsunuz. Milad Abolhasani ve Robert W. Epps minnetle UNC araştırma fırsatları girişimi (UNC-YG) hibe mali desteği kabul edersiniz.

1. reaktör derleme
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57666/57666fig1.jpg"> 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 ortaya çıkarmak için saydamlık altında birleşme için mikrosıvısal hortumunun (v) Her modül, (vi) reaktör boru yol uzantısı birimleri ve (VII) optik Mesajını ve yapısını desteklemek için son örnekleme Birimi güvenliğini sağlama çalıştırmak reaktör boru ile ek örnekleme birimlerinin sonraki bağlantı. <a href="/files/ftp_upload/57666/57666fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Not: olası yapılandırma geniş dizi nedeniyle, tam derleme işleminin mikrosıvısal platformun farklı olabilir; Ancak, genel yöntemleri tüm düzenlemeleri için aynıdır. Aşağıda ve şekil 1 ' deki detaylı platform Derleme işleminin çekiş birimi olan bir iki-öncü, çok fazlı akış biçimi için sonra 14th örnekleme limanıdır.
<ol><li>Çeviri sahne güvenli ve sahipleri için optik breadboard sonrası. Kavşak montaj sahne ve akış hücre yazılara bağlanmak ve onları platforma tutturmak.</li>
	<li>Reaktör boru tel ve öncü çizgiler özel çapraz birleşim için yem ve kanallardan boru yükseltilmiş aşamasında yem. Her boru kesimi ilgili şırınga pompa veya koleksiyon şişe rahatça ulaşabilirsiniz bir uzunlukta kesilir emin olun.</li>
	<li>İlk örnekleme bağlantı noktası birimi kavşak Sahne Alanı'na bağlamak ve öncü satır kapak borulu bileşenleri ve yerde ilk örnekleme birimi güvenliği yükseltilmiş montaj aşamasına tutturmak.</li>
	<li>Reaktör boru aracılığıyla istenen bileşen çalıştırıp segmentleri montajı yapı geri kalanına bağlayan ek modüler reaktör birimleri ekleyin. Birimleri kavşak istenilen uzunluğa kadar inşa ve düzenleme elde edilir. Not: Reaktör boru sıkıca her biriminde uygun olmalıdır. Deformasyonlar boru (germe, Kıvırcıklaştırma, vb) içinde optik sinyal gücünü önemli ölçüde etkiler.</li>
	<li>Destek yapısı son örnekleme bölümü prizine bağlayın ve destek için breadboard bağlı optik mesaj için güvenli.</li>
	<li>Bilgisayar kontrollü şırınga pompaları akış sisteminin besleme hatları bağlayın ve bir azot gaz basınçlı (~ 12 psig) koleksiyonu şişe reaktör çıkış besleme.</li>
	<li>3 fiber optik yama halatlar 3 akışı hücre noktalarına bağlanmak ve ters biter Spektrometre, LED ve döteryum-halojen (DH) ışık kaynağı sırasıyla ekleyebilirsiniz. Kabloların düzgün tam uzunlukta çeviri Sahne Alanı'nın ve akış hücre ile olan bağlarını üzerinde herhangi bir gereksiz yük olmadan ile platform derleme ( Şekil 2' de gösterildiği gibi) tamamlamak için taşımak mümkün olduğundan emin olun.</li>
</ol>2. öncü hazırlık
Not: Eleme sistemi tepki çeşitli kolloidal yarı iletken nanocrystals sentezi için uygulanabilir; Ancak, platform geliştirme ve Wei ve ark. adapte doğrulama, bir CsPbBr3 perovskite sentez amacıyla Akış analizleri, daha iyi uyacak şekilde 6 bir vaka çalışması tepki kullanıldı. Öncü hazırlık süreci aşağıda ayrıntılı.
<ol><li>15 mL 0,013 M bromür habercisi tetraoctylammonium bromür 109 mg, oleik asit 1 mL ve 14 mL toluen mühürlü bir 20 mL şişe içinde birleştirerek hazırlayın.</li>
	<li>Net bir çözüm elde edilir kadar karışımı oda sıcaklığında karistirin.</li>
	<li>0.0021 M sezyum-kurşun habercisi ilk tarafından 48 mL hazırlamak sezyum hidroksit 0.6 mmol, 0.6 mmol lead(II) oksit ve mühürlü bir 8-mL flakon oleik asit 3 mL septum ile birleştirerek.<ol>
<li>Havalandırma için bir iğne ile septum işlemek ve çözüm bir yağ banyolu 160 ° C'de ısı ve net çözüm formları (yaklaşık 15 dakika) kadar karistirin.</li>
		<li>Şişe ve iğne bir fırın hareket ve onları 120 ° c için 1 h, ısı sonra havalandırma iğne kaldırmak ve açık hava oda sıcaklığında soğumaya çözüm izin verin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>47,5 mL toluen mühürlü bir 50 mL şişe 0.5 mL yüksek konsantrasyon sezyum-kurşun karışımı ekleyin ve karistirin.</li>
	<li>Bromür habercisi yüklemek ve sezyum-kurşun habercisi onların anılan sıraya göre şırınga sulandırmak ve iki öncüleri birlikte (bkz. Adım 3) istenilen koşulları akan tarafından otomatik karakterizasyonu işlemine başlamak. Not: Temsilcisi sonuçlarıaltında detaylı deneyler için değişken toplam akış oranları hacimsel enjeksiyon oranları 6.4:1 sezyum-bromür adayına ve 1:1 gaz taşıyıcı faz net sıvı için kullanılmıştır.</li>
</ol>3. arabirimi işlemi
Not: test edilmesi için akış koşulları bir dizi belirttiği sonra veri toplama tamamını otomatik tepki platformu üzerinden yapılır. Bu ilk giriş dönemde kullanıcı arabirimi işletim için genel yordamları aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
<ol><li>( Şekil 3' te gösterilen) kullanıcı arabirimi ön panel görüntülemek üzere otomatik operasyon yazılımını açın.</li>
	<li>Spektrometre ayarları paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Dosya yolu Dosya kök veri için kutusunda klasöre kaydedilmesini istediğiniz veriler için yapıştırın.</li>
		<li>Spektrometre vizealtında Spektrometre için USB bağlantı adresi seçin. Spektrometre USB adresi bilinmiyor konumuna masaüstü kullanıcısının Aygıt Yöneticisi sayfası üzerinden tanımlamak.</li>
		<li>Entegrasyon zaman, spectra örnek ortalama sayısıve emme (Abs) ve floresan (grip) için koşulu kaydetmek için spectra sayısını seçin. Adımda ayrıntılı sentez durumunda 2, set 12 ms bir entegrasyon zaman emilimi ve floresan için 4 ms 10 spectra ortalama.</li>
		<li>Tek fazlı akış karakterize çok fazlı düğmesini ayrılma sonraki adıma geçin. Multi-Phase akışı karakterize, çok fazlı düğmesini seçin ve en az örnek uzunluğu yaklaşık 2 tam gaz-sıvı salınımlar ve örnekleme noktasını geçebilir şekilde ayarlayın. Daha sonra bu örnekleme penceresi içinde almak üzere örneklerin sayısını atayın. Not: Örnekleme zaman-çözünürlüğü bir Multi-Phase içinde akışı Spektrometre ayarları tarafından sınırlı olabilir ve ayarlamaları daha yüksek bir çözünürlük isteyen varsa gerekli olabilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Yapılandırma pompa paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Şırınga 1 COM, şırınga 2 COM ve Çift pompa COM, altında USB iletişim adresleri için tüm pompaları atayın. Adres tanımlama işlemi için 3.2.2 adıma bakın.</li>
		<li>Pompa arabirimde veya şırınga kılavuzları için kullanılan tüm şırıngalar içinde bulunan şırınga iç çapları, ayarlayın. Tüm şırınga uygulama değil yapılandırmaları için gerekli olmayan şırınga çapları varsayılan değerlerinde bırakabilirsiniz.</li>
		<li>Emme başvuru spectra toplama, kabul edilebilir bir boş çözüm belirlemek, ekli bir şırınga yük ve bir orta akış hızı (yaklaşık 300 µL/dak) için ilgili şırınga ilgili ayarla Ref Debi kutusu.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sistem yapılandırma paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Sahne Mekanlar optimize edilmiştir ve düzgün sahne pozisyonlaraltında görüntülenir, önceki konumunda düğmesini seçin ve sonraki adıma geçmek. Sahne Mekanlar optimize değil, bir sahne pozisyon pencere boyutu atamak ve .csv vektör ve dosya yolu kutusunu kullanarak yaklaşık sahne pozisyonlar (içinde pozisyon aralığı) bağlayın. Sahne artışı kutusu 0,5 mm ve 8 vasıl belgili tanımlık Başlangıç geçer kutu bırakın.</li>
		<li>Kavşak Merkezi reaktör segmentten son örnekleme noktasına hacmi hesaplar ve bu değeri Sistem birimi kutusuna giriş. Ayrılmak belgili tanımlık en az denge saat 10, s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tüm giriş ve arayüzünün sol üst çalıştırmak düğmesi seçin doğruluğunu bir kez daha denetleyin. Not: yazılım, bu işlemi başladığında ön panel girişleri değiştirilemez.</li>
	<li>Eğer onlar-ecek değil Başvuru spectra penceresinde, başvuru spectra kaydettiyseniz Evet ya da Hayır seçin.</li>
	<li>Koşul akış oranları ayarla penceresinde 30 istenen akış hızı yapılandırmaları test etmek için tüm kullanılmayan şırınga girişleri boş bırakarak seçin.</li>
	<li>Tamam ' ı seçin ve istenen koşulların tümü örneklenmiş kadar çalışmaya sisteminin izin; sistem kendi kendine kapanır. Sistem herhangi bir sebeple durdurulması gerekiyorsa, erken durdur düğmesini seçin ve işlemi kapanacak biçimde sağlar. Dikkat: İptal kullanarak sol üst düğmesini arayüzü sistem pompaları veya potansiyel olarak ekipman zarar ve/veya UV ışık pozlama ile önemli sağlık risk oluşturan ışık kaynakları, kapatmaya izin vermez.</li>
</ol>4. Pathlength düzeltmeler
<ol><li>Pathlength düzeltme korelasyon her bağlantı noktası için elde etmek için ilk perovskites reaktör boru düzgün doldurulana kadar reaktör segmentine toluen içinde dağınık istikrarlı bir çözüm enjekte et.</li>
	<li>Çalışma akışını, 4 tam geçişleri için Tekdüzen bu çözüm otomatik örnekleme işlemi hücre (bkz. Adım 3 işlemi yordamı için).</li>
	<li>Temel düzeltmeler Floresans ve soğurma spektrumları için geçerlidir, sonra bağlantı noktası yere göre geçer için genel olarak ortalama. 455 dalga boyu Koyulukları referans olarak tüm eğrileri normalize nm ve 485 nm emme ve floresan için sırasıyla (bkz. şekil 4).</li>
	<li>Her limanda hesaplanan normalleştirme faktör tüm sonraki spectra eğrileri orantılı olarak ölçeklemek için kullanın.</li>
</ol>

<ol><li>Tan, Z. -K., Moghaddam, R. S., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25086602">Bright light-emitting diodes based on organometal halide perovskite.</a> Nature Nanotechnology. 9 (9), 687-692 (2014).</li>
<li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organometal+halide+perovskites+as+visible-light+sensitizers+for+photovoltaic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li>
<li>Huang, H., Bodnarchuk, M. I., Kershaw, S. V., Kovalenko, M. V., Rogach, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+the+research+spotlight%3A+stability+and+defect+tolerance%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Energy+Letters%22%5BJournal%5D)">Lead halide perovskite nanocrystals in the research spotlight: stability and defect tolerance.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2071-2083 (2017).</li>
<li>Grätzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+light+and+shade+of+perovskite+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">The light and shade of perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13, 838(2014).</li>
<li>Schmidt, L. C., Pertegás, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nontemplate+synthesis+of+CH3NH3PbBr3+perovskite+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Nontemplate synthesis of CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 850-853 (2014).</li>
<li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+%28X+%3D+Cl%2C+Br%2C+I%29+perovskite+nanocrystals+with+50-85%25+photoluminescence+quantum+yields%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li>
<li>Vybornyi, O., Yakunin, S. V., Kovalenko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polar-solvent-free+colloidal+synthesis+of+highly+luminescent+alkylammonium+lead+halide+perovskite+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Polar-solvent-free colloidal synthesis of highly luminescent alkylammonium lead halide perovskite nanocrystals.</a> Nanoscale. 8 (12), 6278-6283 (2016).</li>
<li>Sun, S., Yuan, D., Xu, Y., Wang, A., Deng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ligand-mediated+synthesis+of+shape-controlled+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+via+reprecipitation+process+at+room+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Ligand-mediated synthesis of shape-controlled cesium lead halide perovskite nanocrystals via reprecipitation process at room temperature.</a> ACS Nano. 10 (3), 3648-3657 (2016).</li>
<li>Jellicoe, T. C., Richter, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+optical+properties+of+lead-free+cesium+tin+halide+perovskite+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Synthesis and optical properties of lead-free cesium tin halide perovskite nanocrystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (9), 2941-2944 (2016).</li>
<li>Tong, Y., Bladt, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+luminescent+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+with+tunable+composition+and+thickness+by+ultrasonication%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Highly luminescent cesium lead halide perovskite nanocrystals with tunable composition and thickness by ultrasonication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (44), 13887-13892 (2016).</li>
<li>Zhang, D., Eaton, S. W., Yu, Y., Dou, L., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution-phase+synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Solution-phase synthesis of cesium lead halide perovskite nanowires.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9230-9233 (2015).</li>
<li>Lignos, I., Stavrakis, S., Nedelcu, G., Protesescu, L., deMello, A. J., Kovalenko, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+a+droplet-based+microfluidic+platform%3A+fast+parametric+space+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Synthesis of cesium lead halide perovskite nanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametric space mapping.</a> Nano Letters. 16 (3), 1869-1877 (2016).</li>
<li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+%28X+%3D+Cl%2C+Br%2C+I%29+perovskite+nanocrystals+with+50-85%25+photoluminescence+quantum+yields%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li>
<li>Protesescu, L., Yakunin, S., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl5048779">Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut.</a> Nano Letters. 15 (6), 3692-3696 (2015).</li>
<li>Epps, R. W., Felton, K. C., Coley, C. W., Abolhasani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+microfluidic+platform+for+systematic+studies+of+colloidal+perovskite+nanocrystals%3A+towards+continuous+nano-manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Automated microfluidic platform for systematic studies of colloidal perovskite nanocrystals: towards continuous nano-manufacturing.</a> Lab Chip. 23 (17), 4040-4047 (2017).</li>
<li>Lignos, I., Protesescu, L., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm500774p">Facile droplet-based microfluidic synthesis of monodisperse IV-VI semiconductor nanocrystals with coupled in-line NIR fluorescence detection.</a> Chemistry of Materials. 26 (9), 2975-2982 (2014).</li>
<li>Park, J., Saffari, A., Kumar, S., Günther, A., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-matsci-070909-104514">Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials.</a> Annual Review of Materials Research. 40 (1), 415-443 (2010).</li>
<li>Phillips, T. W., Lignos, I. G., Maceiczyk, R. M., deMello, A. J., deMello, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanocrystal+synthesis+in+microfluidic+reactors%3A+where+next%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Nanocrystal synthesis in microfluidic reactors: where next.</a> Lab on a Chip. 14 (17), 3172-3180 (2014).</li>
<li>Lignos, I., Stavrakis, S., Kilaj, A., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Millisecond-timescale+monitoring+of+PBS+nanoparticle+nucleation+and+growth+using+droplet-based+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Millisecond-timescale monitoring of PBS nanoparticle nucleation and growth using droplet-based microfluidics.</a> Small. 11 (32), 4009-4017 (2015).</li>
<li>Abolhasani, M., Coley, C. W., Xie, L., Chen, O., Bawendi, M. G., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.5b02821">Oscillatory microprocessor for growth and in situ. characterization of semiconductor nanocrystals.</a> Chemistry of Materials. 27 (17), 6131-6138 (2015).</li>
<li>Chen, D. L., Gerdts, C. J., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+microfluidics+to+observe+the+effect+of+mixing+on+nucleation+of+protein+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Using microfluidics to observe the effect of mixing on nucleation of protein crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (27), 9672-9673 (2005).</li>
</ol>

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi geçici patent (#62/558,155) ele mikrosıvısal platformda şikayetçi oldu.

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...

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 , 4 perovskite tabanlı PVs sürüş ilgi ek olarak son yöntemler perovskite nanocrystals facile kolloidal sentezi açıklayan-si olmak mahluk için düşük maliyetli çözüm fazlı işlenmesi perovskite QDs fırsat ticari elektronik. 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14
Kolloidal perovskite QDs büyük ölçekli nanomanufacturing doğru çaba, nanocrystal büyüme yolları daha iyi bir temel anlayış ve reaksiyon koşulları etkili denetim ilk geliştirilmelidir. Ancak, bu süreçlerin mevcut çalışmalar geleneksel şişesi tabanlı yaklaşımlar yararlanmıştır. Toplu iş sentezi stratejileri malzeme karakterizasyonu ve üretim açısından içerdiği sınırlamaları çeşitli mevcut, ama en önemlisi, şişesi tabanlı teknikleri zaman ve öncü tüketimi eleme son derece verimsiz olan ve gösteren sentez tutarlılık inhibe şişesi boyut bağımlı kitle aktarma özellikleri. 15 etkili kolloidal yarı iletken nanocrystals büyüme yollar bildirilen immobilizasyonu yordamlar ve geniş ilgili örnek alanı içinde çok çeşitli genelinde, daha etkili bir tarama tekniği gerekli incelemektir. Son iki yılda bir dizi mikrosıvısal stratejileri geliştirilmiştir kolloidal nanocrystals daha az kimyasal tüketimi, yüksek üretilen iş tarama yöntemleri erişilebilirliğini ve için potansiyel yararlanarak çalışmaları için bir sürekli sentez sistemlerinde süreç denetim uygulaması. 12 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20
Bu çalışmada, biz tasarım ve kolloidal yarı iletken nanocrystals yüksek üretilen iş in situ çalışmaları için bir otomatik mikrosıvısal platform geliştirme raporu. Akış hücre, son derece modüler tasarım ve entegrasyonu alıp borulu reaktörler ve akışkan bağlantıları çeviri bir roman formu bulma, tarama ve optimizasyon doğrudan uygulamaları ile benzersiz ve uyarlanabilir reconfigurable platformu Kolloidal nanocrystals. Bizim algılama tekniği (Yani, üç-port akışı hücre), translasyonel yeteneklilik üstünde ilk kez sermaye, biz aynı anda örnekleme arttırırken ayırımı sistematik karıştırma ve reaksiyon zaman ölçekleri göstermek geleneksel sabit akış hücre yaklaşımlar üzerinde verimlilik ve tahsilat oranları. Bu platform kullanımı sürekli nanomanufacturing stratejileri doğru kolloidal nanocrystal immobilizasyonu yüksek üretilen iş ve hassas grubu-gap mühendislik sağlar.

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

kolloidal yarı iletken nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

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.

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...

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.

Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

Bu prosedürün genel amacı, kolloidal yarı iletken nanokristallerin reaksiyon yollarının sistematik satır içi çalışmaları için bir mikroakışkan yüksek verimli tarama platformunun bir araya getirilmesi ve kullanılmasıdır. Bu platform, araştırmacılara daha önce erişilemeyen bir parametre alanı içinde tam bir absorpsiyon ve emisyon spektrumuna erişim sağlar. Genişletilmiş parametre aralığının ötesinde, yüksek numune alma hızı ve düşük kimyasal tüketimi, şişe bazlı taramaya kıyasla çok daha fazla koşulun maliyetin çok altında test edilmesine olanak tanır.Bu sistemin daha fazla uygulanması, araştırma hızını artıracak ve bu nedenle bizi düşük maliyetli, yüksek verimli kuantum nokta tabanlı fotovoltaik hücrelerin ticari ölçekte üretimine daha da yaklaştıracaktır. Mikroakışkan platformu monte etmeye başlamak için, bir alüminyum optik devre tahtası üzerine uzunlamasına doğrusal bir öteleme aşamasını sabitleyin. Pistin etrafındaki tahtaya dört optik direk tutucusu sabitleyin ve sahne platformuna iki tutucu yerleştirin.Birleşme aşamasının dört köşesinin her birine bir optik direk bağlayın, ardından optik direkleri dört direk tutucusuna yerleştirin, monte edin. Akış hücresini çeviri aşaması pla

a-modular-microfluidic-technology-for-systematic-studies-colloidal

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz elastomerik polidimetilsiloksan (PDMS)-tabanlı photolithographically tanımlanan hassas birimleri kapatın ve özellik için ekstra enerji ihtiyacını Mikrovalf dizileri imalat ve otomatikleştirmek için protokolleri göstermektedir. Bir paralel subnanoliter ses mikseri ve entegre bir mikroakışkan perfüzyon sistemi sunulmaktadır.

Elastomerik Mikrovalf Diziler Kontrollü mikroakışkan Chips

Mikroakışkan cihazlar gerçek zamanlı olarak ve uygun fiziksel ölçeklerde karmaşık doğal süreçler görselleştirmek için kullanılabilir. Biz yeraltı bakteri büyüme ve taşımacılık eğitimi için doğal gözenekli ortamın temel özellikleri taklit basit bir mikroakışkan cihaz geliştirdik.

Gözenekli Ortam Mikrobiyal Ulaştırma incelenmesi için basit mikroakışkan Sistemleri: Mikrodünya Pencere

Bu çalışmada biz ~ 8 μs iki çözüm karıştırma yeteneğine sahip mikroakışkan mikser imalat ve kullanımının açıklanması. Ayrıca UV floresan ve floresan rezonans enerji transferi (FRET) kullanarak spektroskopik tespiti ile bu karıştırıcı kullanımını göstermektedir.

Protein Katlama Öğrenmenin mikroakışkan Mikserler

Millifluidic Nanomalzemelere aygıtları, tepkime mekanizmaları ve sürekli akış kataliz zaman çözümlü bir analiz olarak kontrol edilen sentez için kullanılmaktadır.

Kimyasal Sentez ve Zaman-çözülmesi Mekanistiksel Çalışmaları Millifluidics

Bu protokol, bir mikroakışkan cihaz kullanarak otomatik küçük hacimli (0,15–1,5 ml) parçacık ayırma işlemleri gerçekleştirmek için bir sistem mimarisini tanımlar ve akustoakışkan cihaz performansını ve çalışmasını optimize etme yöntemlerini tartışır.

Bir mikroakışkan Hassas Küçük hacimli Numune İşleme Platformu ve Akustik mikrocihazda Ayrı Biyolojik Parçacıklar Boyutu Kullanımı

Polidimetilsiloksan (PDMS) içinde iki mikrokanal arasında nanoakışkan bir bağlantı oluşturmak için silika kolloidal nanopartiküllerin basit bir kendi kendine montaj tekniği öneriyoruz. Bu teknik kullanılarak, bir mikrokanalın içine ~ 45 nm'ye kadar gözenek boyutuna sahip nano gözenekli bir boncuk zarı inşa edildi ve DNA örneklerinin elektrokinetik ön konsantrasyonuna uygulandı.

Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma

Birden mikroakışkan kanallarda parçacıkların algılama ve boyutlandırma multipleks için, kod bölmeli çoklu erişim (CDMA) ile rezistif darbe algılama (RPS) birleştiren entegre bir yüzey elektrot ağı ile mikroakışkan platformu göstermektedir.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Bu protokolü nasıl imal ve mikrosıvısal cihazlar x-ışını kırınım veri toplama oda sıcaklığında için ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Ayrıca, protein kristalizasyon tarafından dinamik ışık saçılma izlemek açıklar ve nasıl işlemek ve analiz kırınım veri elde.

Mikrosıvısal çip Situ Crystal x-ışını kırınım ve in Situ dinamik ışık saçılma seri kristalografisi için için

1500 kültür ünitesi, bir dizi gelişmiş peristaltik pompa ve yerinde karıştırma modülünden oluşan karmaşık yaşam makineleri üzerinde yüksek verimli çalışmalar için mikroakışkan bir sistem sunuyoruz. Mikroakışkan çip, vivodaki son derece karmaşık ve dinamik mikro çevresel koşulların analizini sağlar.

Yüksek Verimli Mikroakışkan Cihaz Kullanarak Dinamik ÇevreSel Koşulların Üretilmesi

Bakteri ve kolloidler gibi bir sıvıda asılı mikro boyutlu nesneleri polidimetilsiloksisan substratında öngörülen dizilere desenleştirmek için mikroakışkan bir platformda kapilarite destekli montaj kullanan bir teknoloji sunuyoruz.

Sıralı Capillarity destekli Montaj yoluyla Mikroorganizmaların ve Mikropartiküllerin Deseni

Yağda su emülsiyonlarında (tapalar) kombinatoryal kütüphanelerin üretimi için polidimetilsiloksan (PDMS) bazlı iki katmanlı bir cihazın imalatı burada sunulmaktadır. Fiş üretimini otomatikleştirmek için gerekli donanım ve yazılım protokolde detaylandırılmıştır ve kantitatif bir floresan fiş kütüphanesinin üretimi de gösterilmiştir.

Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz

Öğrenin, kolloidal yarı iletken nanokristaller için modüler bir mikrosıvısal platformun montajını ve kullanımını. Bu yöntem, geniş parametre aralığında yüksek verimli tarama ve düşük maliyetli fotovoltaik hücre geliştirme araştırmalarını hızlandırır.

Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

Daha fazla video keşfet