Høst Solar energi ved hjælp af Charge-separerende nanokrystaller og deres Solids

Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

En generel strategi for udvikling af charge-adskillelse halvleder nanocrystal kompositter deployerbare for solenergi produktion er præsenteret. Vi viser, at samling af donor-acceptor nanocrystal domæner i et enkelt nanopartikel geometri giver anledning til en fotokatalytisk funktion, mens løs-heterojunctions af donor-acceptor nanocrystal film kan anvendes til fotovoltaisk energiomdannelse.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Diederich, G., O'Connor, T., Moroz, P., Kinder, E., Kohn, E., Perera, D., Lorek, R., Lambright, S., Imboden, M., Zamkov, M. Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids. J. Vis. Exp. (66), e4296, doi:10.3791/4296 (2012).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Konjunktion forskellige halvledermaterialer i en enkelt nano-komposit giver syntetiske midler til udvikling af nye optoelektroniske materialer, der tilbyder en overlegen kontrol over den geografiske fordeling af ladningsbærere tværs materielle grænseflader. Da denne undersøgelse viser, kan en kombination af donor-acceptor nanocrystal (NC) domæner i en enkelt nanopartikel føre til realisering af effektive fotokatalytiske 1-5 materialer, medens en lagdelt samling af donor-og acceptor-lignende nanokrystaller film giver anledning til solceller materialer.

Oprindeligt dokument fokuserer på syntesen af ​​sammensatte uorganiske nanokrystaller, der omfatter lineært stablet ZnSe, cd'er og Pt-domæner, der tilsammen fremmer fotoinducerede ladningsadskillelse. Disse strukturer anvendes i vandige opløsninger til fotokatalyse af vand under solstråling, hvilket resulterer i produktionen af H2-gas. At øge fotoinduceret adskillelse afafgifter, er en nanorod morfologi med en lineær gradient hidrører fra en indre elektrisk felt anvendes 5. De inter-domæne energetik derefter optimeret til at drive photogenerated elektroner mod Pt katalytiske sted samtidig udstødning hullerne til overfladen af ​​ZnSe domæner for offer regeneration (via methanol). Her viser vi, at den eneste effektive måde at producere brint er at anvende elektrondonerende ligander til at passivere de overfladetilstande ved tuning energiniveau tilpasning ved halvleder-ligand interface. Stabil og effektiv reduktion af vand er tilladt af disse ligander på grund af den kendsgerning, at de udfylder stillinger i valensbåndet af halvleder-domænet, hvilket forhindrer energetiske huller fra nedbrydning den. Specifikt viser vi, at energien af ​​hullet overføres til ligandenhed, forlader halvleder domæne funktionelle. Dette gør det muligt for os at vende tilbage hele nanocrystal-ligand systemet til en fungerende stat, når liganderne nedbrydes, Ved blot at tilføje nye ligander til systemet 4.

For at fremme en fotovoltaisk ladningsadskillelse, bruger vi et sammensat to-lags solid PBS og TiO 2 film. I denne konfiguration er fotoinducerede elektroner injiceres i TiO 2 og efterfølgende opsamles af en FTO elektrode, medens hullerne kanaliseres til en Au-elektrode via PBS lag 6.. At udvikle den sidstnævnte indfører vi en halvleder Matrix Indkapslede nanocrystal Arrays (SMENA) strategi, som gør det muligt limning PbS NCs ind i det omkringliggende matrix af CdS halvleder. Som følge heraf udviser fabrikerede faststoffer fremragende termisk stabilitet, tilskrives heteroepitaxial struktur nanocrystal-matrix interfaces, og viser overbevisende lys-høstpræstation i prototype solceller 7.

Protocol

1. Syntese af ZnSe Core nanokrystaller 8

  1. Place 7,0 g ODA og en magnetisk omrørerstav til en trehalset kolbe.
  2. I en separat kolbe, kombinere 0,063 g selen og 2,4 ml TOP, og der tilsættes en magnetisk omrøringsstang. Blandingen af ​​TOP og selen skal afgasses under vakuum i 30 minutter.
  3. Degas ODA i 90 minutter ved 120 ° C, og derefter sat under Ar flow med en bred glas udstødning.
  4. Heat ODA til 300 ° C og, og injicere Se blanding. Lad temperaturen tilbage til 300 ° C.
  5. Injicer 1,0 ml Et2O Zn (10 vægt-%. I hexan) til reaktionskolben, og tillader at reagere ved 265 ° C i omkring 3 minutter, eller indtil exciton absorbanstoppen skifter til en ønsket bølgelængde (λ = 350-400 nm), hvorpå fjernes kolben fra varmekappe.
  6. Når temperaturen af ​​reaktionskolben falder til -60 ° C tilsættes 12 ml methanol og fordelt mellem to 15-ml centrifugerør, topping off med methanol. Centrifugeres i 5 minutter og hældden flydende fase. Genopløses de udfældede nanokrystaller i toluen og gentag.

2. Vækst af cd'er Rods på ZnSe Cores 9

  1. Kombiner 3,0 g TOPO, 0,280 g ODPA, 0,080 g HPA, og 0,090 g CdO og tilføje en magnetisk omrørerstav i en trehalset kolbe.
  2. I en separat kolbe, kombinere 0,120 g S, og 4,0 ml TOP, og der tilsættes en magnetisk omrøringsstang.
  3. Afgasses CdO opløsning i 45 minutter ved 150 ° C og TOP i 45 minutter ved 120 ° C, og derefter sat under Ar flow med brede glas udstødning.
  4. Varm CdO opløsning til 380 ° C, indtil CdO er opløst og opløsningen er klar og farveløs. I mellemtiden opvarmes S opløsningen til 120 ° C, indtil S er opløst, og blandingen er klar og farveløs.
  5. Tilføj alle ZnSe fra trin 1 til S-løsning.
  6. Tilsæt 2,0 ml TOP til cd løsning og lad temperaturen tilbage til 380 ° C. Når 380 ° C er nået, skal du straks injicere S opløsningen i Cd-løsning.
  7. Tillad nanorods at vokse i 6-9 min, herunder temperatur restitutionstid, og fjern kolben fra varmekappe. Jo længere Opløsningen efterlades på varmen, vil længere stængerne være.
  8. Produktet kan være en grøn gel, tilsættes chloroform til flydende og opdelt i to hætteglas.
  9. Bundfaldet nanokrystaller i ethanol, hæld den flydende fase, og genopløses de udfældede nanokrystaller i chloroform.

3. Vækst af Pt Tip om CdS Rods 10

  1. Kombiner 0,2 ml OA, 0,2 ml oleylamin, 10 ml diphenylether, og 43 mg 1,2-hexadecanediol og tilføje en magnetisk omrørerstav i en kolbe.
  2. Afgasses blandingen i 1 time ved 80 ° C, og derefter sat under Ar flow og øge temp til 200 ° C.
  3. Tilføj en blanding af CD'er stænger i chloroform og 20 mg Pt (II)-acetylacetonat. Efter 5-7 min af reaktionsblandingen er ved 190 ° C, vil opløsningen blive sort. Kolben tages af varmen.
  4. Bundfaldet nanokrystaller i en 100:03 blanding af methanol til chloroform med en centrifuge og hæld den flydende fase. Genopløse de udfældede krystaller i chloroform og gentag.

4. Ligand Exchange med MUA 11

  1. I et hætteglas, dispergere nanorods i 10 ml chloroform.
  2. Tilsæt 0,1 g MUA til nanorod opløsning og sonikeres, indtil alt MUA er opløst.
  3. I et særskilt hætteglas, opløses 0,1 g KOH i 20 ml tredobbelt destilleret vand (TDW).
  4. Tilsæt ca 5,0 ml af TDW løsning på det nanorod løsning og rystes kraftigt.
  5. Centrifugeres blandingen fra trin 4,4 ved 6000 rpm i 1 minut for at adskille de vandige og organiske faser.
  6. Opsaml den øverste (vandige) fase og methanol tilsættes for at opnå en løsning, som er 3:1 methanol til vand.
  7. Centrifugeres blandingen fra trin 4,6 ved 6000 rpm i 2 min for at udfælde nanokrystaller. Hæld den flydende fase og redispergere de udfældede krystaller ved sonikering i TDW.
  8. Hvis organic fase i trin 4,5 stadig bevaret noget af farven af ​​den oprindelige nanocrystal løsning, så gentag trin 4,4 gennem 4,7.

5. Syntese af PbS Cores (Tilpasset fra ref. 12)

  1. Kombiner 0,49 g PbO, 18 ml ODE, og 1-16 ml OA (Afhængigt af ønsket størrelse, mere OA giver større partikler) og tilføje en magnetisk omrørerstav i en trehalset kolbe.
  2. I en separat kolbe, der tilsættes 10 ml ODE og en magnetisk omrørerstav.
  3. Degas begge kolber i 1 time ved 120 ° C, derefter sat under Ar flow.
  4. Opvarme Pb opløsningen til 135 ° C. I mellemtiden afkøles kolben indeholdende kun ODE til stuetemperatur.
  5. Tilsættes 0,21 ml TMS til stuetemperatur ODE, derefter injicere blandingen ind i Pb opløsningen ved 135 ° C.
  6. Blandingen opvarmes ved 135 ° C i 1-5 min (afhængigt af ønsket størrelse, længere opvarmningstider udbytter større partikler), og anbringes i et isbad for at standse reaktionen.
  7. Bundfaldet nanokrystaller i destilleret acetone, hældes if væskefasen, og genopløses udfældede krystaller i toluen. Gentag to gange mere.

6. Vækst af CdS Shell på PBS Cores 13

  1. Kombiner 1,0 g CdO, 6 ml OA, og 15 ml ODE, og der tilsættes en magnetisk omrørerstav i en trehalset kolbe.
  2. I en separat kolbe tilsættes 20-40 mg af PBS kerner opløst i toluen og en magnetisk omrørerstav.
  3. Varm CdO løsning til 280 ° C, indtil opløsningen er klar og farveløs, hvorefter der afkøles til 100 ° C.
  4. Opvarme PBS-opløsning til 110 ° C i ikke mere end 5 min at koge det overskydende, men ikke alle, opløsningsmiddel, derpå injicere Cd opløsningen.
  5. Langsomt opvarme reaktionsblandingen til 120-160 ° C (afhængig af den ønskede vægtykkelse). For tyndere skaller (1-2 monolag) stands reaktionen umiddelbart efter injektionen af ​​Cd opløsningen.
  6. Når den ønskede temperatur er nået, standses reaktionen ved at anbringe kolben i et isbad.
  7. Udfældning af krystaller i ethanol, pour fra væskefasen, og genopløses de udfældede krystaller i toluen. Gentag to gange. På slutrengøring cyklus, genopløses og gemme krystallerne i vandfri oktan.

7. Fremstilling af TiO 2 på FTO / glassubstrater

  1. Håndvask FTO belagt glas med rengøringsmiddel (Alconox) og skyl med deioniseret vand.
  2. Sonikeres glasset i methanol, acetone, derefter isoproponal, i 5 minutter hver og tørres med Ar flow.
  3. Placere glasset i et bad af 75 mM TiCl4 i deioniseret vand og varme (i luft) i 30 minutter ved 70 ° C.
  4. Skyl glasset med deioniseret vand og tørres med Ar, og derefter opvarmes (i luft) ved 450 ° C i 1 time og lad det køle til stuetemperatur.
  5. Mens glasset afkøling opløses TiO 2 Dyesol pasta i terpinol i et 3:1 vægtforhold.
  6. Place 3 dråber af TiO 2 blanding på midten af FTO side af en tør glasplade, der er behandlet med TiCl4 end centrifugering i 6 sekunder ved 700 rpm og 1 min ved 2000 rpm.
  7. Anneale objektglasset i luft ved 450-500 ° C, indtil filmen bliver brun og derefter klar.

8. Spin Coating PBS / CdS til en film

  1. Alle spincoating trin udføres i en argon handskekasse.
  2. Placer 4-5 dråber PBS / cd'er i octan (10 mg / ml) på et stadig slide fra trin 7 og lad spredt indtil midten begynder at tørre, så spinde i 5 sekunder ved 600 rpm derefter 15 sekunder ved 2.500 omdrejninger.
  3. Sted 10 dråber af en 1:3 MPA: methanol-opløsning på objektglasset, fuldt dækker overfladen, og centrifugering i 5 sekunder ved 600 rpm, derefter 15 sekunder ved 2500 rpm.
  4. Overfladen vaskes med methanol ved at anbringe 10 dråber på objektglasset og centrifugering i 5 sekunder ved 600 rpm, derefter 15 sekunder ved 2500 rpm.
  5. Overfladen vaskes med octan ved samme metode som i trin 8.4.
  6. Gentag trin 8,2-8,5 for hvert efterfølgende lag af filmen.
  7. Anneale filmen efter hver tredje lag ved 150 ° C i 15 minutter. Den final film bør have en absorbans nær 1,5 ved en bølgelængde på toppen af ​​NC.

9. Dyppebelægning PBS / CdS Films

  1. Der fremstilles en opløsning af 0,43 g cadmium acetat i 80 ml methanol i et bægerglas stor nok til helt at nedsænke prøven.
  2. Der fremstilles en opløsning af natriumsulfidnonahydrat (Na 2S • 9H 2 O) i 80 ml ​​methanol i et bægerglas stor nok til helt at nedsænke prøven.
  3. Sænk prøven i 1 min i Cadmium bad, og skyl med methanol. Derefter nedsænkes i 1 min i Sulfer bad, og skyl med methanol.
  4. Gentag trin 9,3 indtil porer er fyldt (generelt 4-8 gange).
  5. Anneale prøve ved 150 ° C i 15 minutter.

10. Behandling af film med CTAB 14

  1. Sted 0,25 ml CTAB, opløst i methanol, ved en koncentration på 10 mg / ml, på film fra trin 9 og lad det sidde i 1 min, derefter dreje ved 2500 rpm i 30 sek. Skyl slide med 10 dråber methanol og spin indtil tør.
  2. Gentag 10.1 og 10.2 gang.

11. Repræsentative resultater

Udviklingen af absorption og emission spektre svarende til ZnSe / CdS / Pt NCs under hvert trin af syntesen er sporet i figur 1. Det kan ses, at figur 1b udtrykker absorbanstoppe ved ~ 350 nm og ~ 450, der er karakteristiske for ZnSe og CdS henholdsvis, og, især, viser nu indtræden af en FL top ved ~ 550 nm. Denne FL funktion er et resultat af emitterende excitontilstande forfald på tværs af ZnSe / CdS interface. Denne type II interdomain FL standses derefter af væksten af Pt spids (Figur 1c) på grund af hurtig injektion af den delokaliserede elektron i metal-delen. Dette ultrahurtige ladningsadskillelse muliggør anvendelsen af ​​elektroner til den fotokatalytiske reduktion af vand. Hydrofile Mua ligander tilsættes derefter for at lette the fjernelse af hullet fra ZnSe domæne, øger stabiliteten ved at inhibere oxidation af halvleder kerne, der tillader vedvarende reduktion af sol H 2 (fig. 2). Som et resultat af hul scavenging, bliver de organiske ligander modtagelige for fotonedbrydning, men dette kan simpelthen afbødes ved tilsætning af friske ligander, som det ses i figur 2. Således, at der indføres hydrofile ligander ikke kun gøre NCs vandopløselige, men også justere energetik i systemet for at beskytte nanostruktur på bekostning af den billige, lette at udskifte organiske overfladeaktive midler.

For PBS / CdS nanocrystal faste, 3a og 3b figur viser skematisk fremstillingsprocessen og den endelige indretning. 3c, et TEM billede af de centrale / shell nanokrystaller, viser, at de cd'er infiltrerer jævnt omkring PbS kerne. Nanocrystal faste stof vist sig at være relativt fri for porer medFigur 3d, et SEM-billede af tværsnittet af en indretning. Et resultat af skallen vækst, der kan observeres, er en blueshift i både absorbans og emissionstoppe. Dette skift skyldes PBS kerne krympning, når CD-ioner infiltrere længere ind i kernen, og kan ses i figur 4. En stor forøgelse i emissionen kan også ses i figur 4 på grund af den forbedrede quantum forkiling af CdS skallen. Den CdS lag forøger ikke kun emissionen, men også beskytter kernen, øge den termiske stabilitet af den faste, op til næsten 200 ° C, næsten 50 ° C højere end en PbS nanocrystal fast stof alene. Sol konstruerede celler under anvendelse af denne nanocrystal solid arkitektur har ikke blot vist bedre termisk stabilitet, men har også vist sig at have større åbent kredsløb spændinger (så høje som 0,7 V) end den tilsvarende organisk forbundne film. Disse film har også vist en meget højere tolerance over for oxygen atmosfære, der varer several dage i normale atmosfæriske betingelser uden nedbrydning.

Figur 1
Fig. 1. Optiske egenskaber af fabrikerede heteronanocrystals. (A). Absorbansen af ​​ZnSe NCs viser en excitontilstande træk ved λ = 390 nm. Bandage emission blev ikke observeret for disse prøver. (B). Emission og absorbans af ZnSe / CdS nanorods vokset fra ZnSe kerne NCS. (C). Absorbans af ZnSe / CdS nanorods efter Pt aflejring.

Figur 2
Figur 2. Udviklingen i brint produktion på MUA udjævnede ZnSe / CDer / Pt heteronanocrystals. Brinten produktionen genoptages ved tilføjelse af nye ligander til ZnSe / CdS / Pt nanopartikler. H2 produktionshastighed (hældningen af ​​den nye eksperimentelle kurve) efter tilsætning af friske ligander (8-12 time) er omtrent den samme som før den første nedbrydning (0-8 timer).

Figur 3
Figur 3. Skematisk repræsentation af (a) de trin, der er involveret i fremstilling af nanocrystal faste og (b) den endelige fotoelektromotoriske anordning. Nedenfor er SEM billeder af (c) PBS / CdS kerne / shell nanokrystaller og (d) et sidebillede af nanocrystal faststof.

Figur 4
Figur 4. Ændringer i absorption (nederst) og emission (toppen af PbS NCs følge af aflejring af cirka 1 monolag af CdS skallen. Den mindskede PbS kerne fra kationbytnings, afspejles som et ≈ 150 nm skift i både spektre. PBS fluorescensintensitet er forbedret på grund af dannelsen af ​​type 1 heterostruktur.

ve_content "fo: keep-together.within-page =" altid "> Figur 5
Figur 5. Skematisk fremstilling af energi niveau tilpasning i (a) ZnSe / CdS / Pt core / stang / tip strukturer og (b) ZnTe / CdS / Pt core / stang / tip strukturer. Vælge passende materialer er af yderste vigtighed i disse enheder, som huller fra ZnTe seedede strukturer sidde i en energi niveau, der gør rejsen til liganden ugunstige.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne undersøgelse viser, hvordan sammensatte arkitekturer af uorganiske nanokrystaller kan anvendes til at opnå en rumlig adskillelse af fotoinducerede gebyrer. Især tillader disse kompositter finjustering af fordelingen af ​​gebyrer på tværs af de to domæner, som derefter rådighed til at udføre enten fotokatalytiske eller solceller funktion. For eksempel kan effektive photocatalysts foretages, hvis donor-og acceptor nanocrystal domæner er indbygget i en enkelt nanopartikel. De energetik af et sådant system er vist i figur 5. I mellemtiden stabling af donor-og acceptor-nanocrystal film kan føre til solceller materialer.

Som et eksempel beregning adskiller nanokrystaller, tippet ZnSe / CdS / Pt dot-in-a-stang metal hetero-nanostrukturer blev designet til effektiv opdeling af H 2 O. Ved at fremstille en struktur med en indre lineær spændingsgradient, så vi den rumlige adskillelse af afgifter, således atelektroner og huller bliver lokaliseret i de områder af Pt og ZnSe hhv. Energien i den exciterede elektron kan derefter anvendes til foto-induceret reduktion af protoner i vand, mens hullet injiceres i overfladeaktivt molekyle, opretholde funktionaliteten af ​​nanocrystal. I denne konfiguration præsenterer liganden nedbrydning en begrænsning af systemets ydeevne. Derfor skal friske ligander altid være til rådighed for H 2-produktion kan opretholdes, når overskydende ligander i det vandige medium vil automatisk erstatte beskadigede ligander. Vi forventer, at brugen af ​​genopladelige, elektrondonerende ligander markant kan forbedre omsætning antallet af fotokatalytiske kompositter udnytte charge-adskillelse halvleder hetero-grænseflader. Indretningen kan eventuelt forbedres ved at dyrke en tyndere CdS shell over ZnSe kerne, hvilket minimerer barriere for hullerne kastes ud af ZnSe domænet, eller ved at vælge et overfladeaktivt middel med en for højis HOMO niveau, hvorved udslyngning af huller fra ZnSe mere energisk gunstige.

Det nanocrystal solid procedure muliggør samling af nanokrystaller til en alt-uorganisk uorganisk film. Denne metode er at overvinde de vigtigste begrænsninger af liganden bundet nanocrystal film, nemlig dårlig termisk og kemisk stabilitet af ligand-nanocrystal system. Dette gøres ved at omslutte nanocrystal array i en matrix af en bred båndgab halvleder. Færdige film udviser god termisk stabilitet, hvilket skyldes den heteroepitaxial struktur nanocrystal-matrix interfaces. Her anvender vi en CdS matrix til indkapsling af en PBS nanocrystal array, således at kvante fødslen af ​​inkorporerede nanokrystaller bevares. The inter-nanocrystal afstand kan styres via tykkelsen af ​​den brede båndgab halvleder shell, påvirker ledningsevnen af ​​filmen. Dette tillader meget forskellige enheder, der skal foretages fra densamme type nanocrystal struktur. Film med mindre inter-nanocrystal afstand viser overbevisende lys-høstpræstation i prototype solceller, med effektivitetsfordele registreres så høj som 2,3%. I teorien en film med større nanocrystal separation kan anvendes til anordninger, såsom en infrarød emitter, og andre fluorescerende stoffer. Det forventes, at den matrix-indkapsling tilgang kunne udvides til andre type I halvleder / matrix kombinationer for at hjælpe "bottom-up" udvikling af all-uorganiske nanocrystal film viser mere justerbar bærer mobilitet, kvante indespærring af inkorporerede gebyrer og overbevisende luft -stabilitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

Acknowledgments

Vi vil gerne anerkende Dr. Felix Castellano (BGSU) og NR Neal for rådgivning og værdifulde diskussioner. Vi takker obor "Material Networks" program og Bowling Green State University for finansiel støtte. Dette arbejde blev delvist støttet af NSF under Award CHE - 1.112.227.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
octadecylamine (ODA), 90% Fisher AC12932-0050
selenium (Se), 200 mesh Acros AC19807-2500
tri-n-octylphosphine (TOP), 97% Strem 15-6655 Air Sensitive
diethyl zinc (Et2Zn), 10% by wt. Aldrich 22080 Air Sensitive, Light Sensitive
methanol, 99.8%, anhydrous Aldrich 179337
toluene, 99.8%, anhydrous Aldrich 244511
tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), 99% Aldrich 223301
n-octadecylphosphonic acid (ODPA), 98% PCI Synthesis 104224
hexylphosphonic acid (HPA), 98% PCI Synthesis 4721-24-8
cadmium oxide (CdO), 99.99% Aldrich 202894
sulfur (S), 99.999% Acros AC19993-0500 Strong odor
11-mercaptoundecanoic acid (MUA), 95% Aldrich 450561
potassium hydroxide (KOH) Acros AC13406-0010
chloroform VWR EM-CX1059-1
lead oxide (PbO), 99.999% Aldrich 32306-1KG
1-octadecene (ODE), 90% Aldrich O806-25ML
oleic acid (OA), 90% Aldrich O1008-1G
bis(trimethylsilyl) sulfide (TMS), synthetic grade Aldrich 283134-25G Air sensitive, strong odor, highly reactive
acetone EMD Chemicals AX0118-2
cadmium acetate Acros AC31713-5000
sodium sulfide nonahydrate (Na2S∙9H2O), 98% Alfa Aesar CB1100945 Light sensitive
hexadecyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), 99% Sigma H6269-100G
oleylamine, 70% Aldrich O7805-5G
diphenyl ether Alpha Aesar 101-84-8
1,2-hexadecanediol TCI 6920-24-7
Pt (II) acetylacetonate, 97% Aldrich 282782-5G
isopropanol, 99.8%, anhydrous Acros AC32696-0025
titanium tetrachloride (TiCl4), 99.9% Aldrich 697079-25G Extremely air sensitive
titanium dioxide, DSL 90T DyeSol DSL 90T
terpineol MP Biomedical 98-55-5
3-mercaptopropionic acid (MPA), 99% Alfa Aesar A10435 Strong odor
octane, anhydrous, 99% Aldrich 412236

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kamat, P. V., Flumiani, M., Dawson, A. Metal - Metal and Metal- Semiconductor Composite Nanoclusters. Colloids Surf. A. 202, 269-279 (2002).
  2. Dawson, A., Kamat, P. V. Complexation of Gold Nanoparticles with Radiolytically Generated Thiocyanate Radicals ((SCN)2. J. Phys. Chem. B. 105, 960-966 (2001).
  3. Borensztein, Y., Delannoy, L., Djedidi, A., Barrera, R. G., Louis, C. Monitoring of the Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles in Au/TiO2 Catalyst under Oxidative and Reducing Atmospheres. J. Phys. Chem. C. 114, 9008 (2010).
  4. Acharya, K. P., Khnayzer, R. S., O'Connor, T., Diederich, G., Kirsanova, M., Klinkova, A., Roth, D., Kinder, E., Imboden, M., Zamkov, M. The Role of Hole Localization in Sacrificial Hydrogen Production by Semiconductor-Metal Heterostructured Nanocrystals. Nano Lett. 11, 2919 (2011).
  5. Amirav, L., Alivisatos, A. P. Photocatalytic Hydrogen Production with Tunable Nanorod Heterostructures. J. Phys. Chem. Lett. 1, 1051-1054 (2010).
  6. Pattantyus-Abraham, A. G., Kramer, I. J., Barkhouse, A. R., Wang, X., Konstantatos, G., Debnath, R., Levina, L., Raabe, I., Nazeeruddin, M. K., Gratzel, M. Depleted-Heterojunction Colloidal Quantum Dot Solar Cells. ACS Nano. 4, 3374-3380 (2010).
  7. Kinder, E., Moroz, P., Diederich, G., Johnson, A., Kirsanova, M., Nemchinov, A., O'Connor, T., Roth, D., Zamkov, M. Fabrication of All-Inorganic Nanocrystal Solids through Matrix Encapsulation of Nanocrystal Arrays. J. Amer. Chem. Soc. 133, 20488-20499 (2011).
  8. Davide, C. P., Liberato, M., Lucia, C. M., Stefan, K., Cinzia, G., Marinella, S., Angela, A. Shape and Phase Control of Colloidal ZnSe Nanocrystals. Chem. Mater. 17, 1296-1306 (2005).
  9. Carbone, L., Nobile, C., de Giorgi, M., Sala, F. D., Morello, G., Pompa, P., Hytch, M., Snoeck, E., Fiore, A., Franchini, I. R., Nadasan, M., Silvestre, A. F., Chiodo, L., Kudera, S., Cingolani, R., Krahne, R., Manna, L. Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach. Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).
  10. Habas, S. E., Yang, P., Mokari, T. Selective Growth of Metal and Binary Metal Tips on CdS Nanorods. J. Am. Chem. Soc. 130, 3294-3295 (2008).
  11. Costi, R., Saunders, A. E., Elmalem, E., Salant, A., Banin, U. Visible Light-Induced Charge Retention and Photocatalysis with Hybrid CdSe-Au Nanodumbbells. Nano Lett. 8, 637-641 (2008).
  12. Hines, M. A., Scholes, G. D. Colloidal PbS Nanocrystals with Size-Tunable Near-Infrared Emission: Observation of Post-Synthesis Self-Narrowing of the Particle Size Distribution. Adv. Mater. 15, 1844-1849 (2003).
  13. Pietryga, J. M., Werder, D. J., Williams, D. J., Casson, J. L., Schaller, R. D., Klimov, V. I. Utilizing the Lability of Lead Selenide to Produce Heterostructured Nanocrystals with Bright, Stable Infrared Emission. J. Am. Chem. Soc. 130, 4879-4885 (2008).
  14. Tang, J., Kemp, K. W., Hoogland, S., Jeong, K. S., Liu, H., Levina, L., Furukawa, M., Wang, X., Debnath, R., Cha, D. Colloidal-quantum-dot photovoltaics using atomic-ligand passivation. Nat. Mat. 10, 765-771 (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics