Skörd Solar energi med hjälp av Charge-separerande nanokristaller och deras 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 allmän strategi för utveckling av laddning separera halvledarnanokristall kompositer sättas för solenergi produktion presenteras. Vi visar att montering av donator-acceptor nanocrystal domänerna i en enda nanopartikel geometri ger upphov till en fotokatalytisk funktion, medan bulk-heteroövergångar av donator-acceptor-nanokristall filmer kan användas för solceller energiomvandling.

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

Conjoining olika halvledarmaterial i en enda nano-komposit ger syntetiska medel för utveckling av nya optoelektroniska material erbjuder en överlägsen kontroll över den geografiska fördelningen av laddningsbärare över materiella gränssnitt. Som denna studie visar, kan en kombination av donator-acceptor nanocrystal (NC) domäner i en enda nanopartikel leda till förverkligandet av effektiva fotokatalytiska 1-5 material, medan en skiktad sammansättning av donator-och acceptor-liknande nanokristaller filmer ger upphov till solceller material.

Inledningsvis dokument fokuserar på syntesen av sammansatta oorganiska nanokristaller, bestående linjärt staplade ZnSe, CD-skivor och Pt domäner, som tillsammans främjar fotoinducerad laddning separation. Dessa strukturer används i vattenhaltiga lösningar för fotokatalys av vatten under solstrålning, vilket resulterar i produktion av H-2-gas. För att öka fotoinducerad separationen avladdningar, är en nanorod morfologi med en linjär gradient som härrör från en inneboende elektriskt fält används 5. De inter-domän energetik är sedan optimerad för att driva fotogenererade elektroner mot Pt katalytiska stället medan utvisa hålen till ytan av ZnSe domäner för sacrificial regenerering (via metanol). Här visar vi att det enda effektiva sättet att producera vätgas är att använda elektrondonerande ligander att passivera ytan stater genom avstämning av anpassningen energinivån vid halvledar-liganden gränssnitt. Stabil och effektiv minskning av vatten är tillåtet enligt dessa ligander på grund av att de fylla vakanser i valensbandet av halvledare domänen förhindrar energiska hål från förnedrande det. Specifikt visar vi att energin hos hålet överförs till liganddelen, lämnar halvledar domänen funktionella. Detta ger oss möjlighet att gå tillbaka hela nanokristallen-ligand systemet till en fungerande stat, när ligander ned, Genom att helt enkelt tillsätta nya ligander till systemet 4.

För att främja en solceller laddningsseparation använder vi ett sammansatt två skikt fast PBS och TiO 2 filmer. I denna konfiguration, är fotoinducerade elektroner injiceras i TiO 2 och därefter plockas upp av en FTO elektrod, medan hål kanaliseras till en Au-elektrod via PbS skiktet 6. Att utveckla dessa presenterar vi en halvledare Matrix Inkapslade nanocrystal Arrays (Smena) strategi som gör bindning PbS NCs i den omgivande matrisen av CdS halvledare. Som ett resultat, tillverkade fastämnen uppvisar utmärkt termisk stabilitet, tillskrivs den heteroepitaxial strukturen av nanokristall-matris gränssnitt, och visar övertygande ljus-skörd prestanda i prototyp solceller 7.

Protocol

1. Syntes av ZnSe kärnverksamheten Nanokristaller 8

  1. Placera 7,0 g ODA och en magnetisk omrörarstav i en trehalsad kolv.
  2. I en separat kolv, kombinera 0,063 g selen och 2,4 ml TOP och tillsätt en magnetisk omrörarstav. Blandningen av TOP och selen bör avgasas under vakuum under 30 minuter.
  3. Degas ODA under 90 minuter vid 120 ° C, sedan lägga under Ar flöde med ett brett glas avgaser.
  4. Värme ODA till 300 ° C och och injicera Se blandning. Låt temperaturen återgå till 300 ° C.
  5. Injicera 1,0 ml Et 2 Zn (10 vikt-%. I hexan) till reaktionskolven och låta reagera vid 265 ° C under cirka 3 minuter, eller tills exciton absorbanstopp övergår till en önskad våglängd (λ = 350-400 nm), varpå avlägsna kolven från värmemanteln.
  6. När temperaturen på reaktionskolven sjunker till ~ 60 ° C, tillsätt 12 ml metanol och delad mellan två 15-ml centrifugrör, toppade av med metanol. Centrifugera i 5 min och häll bortvätskefasen. Lös de utfällda nanokristaller i toluen och upprepa.

2. Tillväxt av CDS Rods på ZnSe Ledare 9

  1. Kombinera 3,0 g TOPO, 0,280 g ODPA, 0,080 g HPA, och 0,090 g CdO och lägga till en magnetisk omrörarstav i en trehalsad kolv.
  2. I en separat kolv, kombinera 0,120 g S, och 4,0 ml TOP och tillsätt en magnetisk omrörarstav.
  3. Degas CdO lösning under 45 min vid 150 ° C och TOP för 45 minuter vid 120 ° C, sedan under Ar flöde med breda glas avgaser.
  4. Värm CdO lösningen till 380 ° C tills CDO är löst och lösningen är klar och färglös. Samtidigt värma S lösningen till 120 ° C tills S upplöses och blandningen är klar och färglös.
  5. Lägg alla ZnSe från steg 1 till S-lösningen.
  6. Tillsätt 2,0 ml TOP till CD lösningen och låt temperaturen återgå till 380 ° C. När 380 ° C uppnåtts, omedelbart injicera S lösningen i CD lösningen.
  7. Låt nanostavar att växa under 6-9 minuter, inklusive temperatur återhämtningstid, och ta bort kolven från värmemanteln. Ju längre lösningen kvar på värme kommer längre stavarna vara.
  8. Produkten kan vara en grön gel, lägg kloroform för att smälta och delas i två ampuller.
  9. Fällning nanokristaller i etanol, häll bort vätskefasen, och återupplösa de utfällda nanokristaller i kloroform.

3. Tillväxt av Pt Tips på CD Rods 10

  1. Kombinera 0,2 ml OA, 0,2 ml oleylamin, 10 ml difenyleter, och 43 mg 1,2-hexadekandiol och lägga en magnetisk omrörarstav i en kolv.
  2. Avgasa blandningen under 1 h vid 80 ° C, satte sedan under Ar-flöde och öka temp till 200 ° C.
  3. Lägg till en blandning av CdS stavar i kloroform och 20 mg Pt (II) acetylacetonat. Efter 5-7 min av reaktionsblandningen är vid 190 ° C, kommer lösningen att bli svart. Ta kolven från värmen.
  4. Fällning nanokristaller i ett 100:03 blandning av metanol till kloroform med en centrifug och häll bort den flytande fasen. Lös de utfällda kristallerna i kloroform och upprepa.

4. Ligandutbyte med MUA 11

  1. I en injektionsflaska, skingra nanostavar i 10 ml kloroform.
  2. Lägg 0,1 g MUA till nanorod lösningen och sonikera tills allt MUA är upplöst.
  3. I en separat flaska, lös 0,1 g KOH i 20 ml trippel destillerat vatten (TDW).
  4. Tillsätt cirka 5,0 ml av TDW lösningen till nanorod lösningen och skaka kraftigt.
  5. Centrifugera blandningen från steg 4,4 vid 6000 rpm under 1 min för att separera de vattenhaltiga och organiska faserna.
  6. Samla den övre (vattenhaltiga) fasen och tillsätt metanol för att uppnå en lösning som är 3:1 metanol till vatten.
  7. Centrifugera blandningen från steg 4,6 vid 6000 rpm under 2 minuter för att fälla ut nanokristaller. Häll av den flytande fasen och återdispergera de utfällda kristallerna genom sonikering i TDW.
  8. Om organic fas i steg 4,5 fortfarande kvar en del av färgen på den ursprungliga nanokristallen lösningen, upprepa steg 4,4 till 4,7.

5. Syntes PBS Cores (Från ref 12).

  1. Kombinera 0,49 g PbO, 18 ml ODE, och 1-16 ml OA (Beroende på önskad storlek, mer OA ger större partiklar) och tillsätt en magnetisk omrörarstav i en trehalsad kolv.
  2. I en separat kolv, tillsätt 10 ml ODE och en magnetisk omrörarstav.
  3. Degas båda kolvarna under 1 h vid 120 ° C, satte sedan under Ar flöde.
  4. Värm Pb lösningen till 135 ° C. Samtidigt kyl kolven endast innehåller ODE till rumstemperatur.
  5. Lägg 0,21 ml TMS till rumstemperatur ODE, sedan injicera blandningen i Pb-lösningen vid 135 ° C.
  6. Värm blandningen vid 135 ° C under 1-5 min (beroende på önskad storlek, längre utbyten uppvärmning större partiklar), och plats i ett isbad för att släcka reaktionen.
  7. Fällning nanokristaller i destillerat aceton, häll avf vätskefasen, och återupplös utfällda kristaller i toluen. Upprepa ytterligare två gånger.

6. Tillväxt av CdS Shell på PBS Ledare 13

  1. Kombinera 1,0 g CdO, 6 ml OA och 15 ml ODE och tillsätt en magnetisk omrörarstav i en trehalsad kolv.
  2. I en separat kolv lägg 20-40 mg PBS kärnor upplösta i toluen och en magnetisk omrörarstav.
  3. Upphetta CdO lösningen till 280 ° C, tills lösningen är klar och färglös, kyl sedan till 100 ° C.
  4. Upphetta PbS lösningen till 110 ° C under inte mer än 5 minuter för att koka bort överflödig, men inte alla, lösningsmedel, sedan injicera Cd lösningen.
  5. Långsamt värma reaktionsblandningen till 120-160 ° C (beroende på den önskade skaltjockleken). För tunnare skal (1-2 monoskikt) släcka reaktionen omedelbart efter injektionen av Cd lösningen.
  6. När önskad temperatur har uppnåtts, avbröts reaktionen genom att placera kolven i ett isbad.
  7. Utfällning av kristaller i etanol, Pour av vätskefasen, och återupplösa de utfällda kristallerna i toluen. Upprepa två gånger. På slutstädning cykel återupplösa och lagra kristallerna i vattenfri oktan.

7. Framställning av TiO 2 på FTO / glassubstraten

  1. Handtvätta FTO belagt glas med rengöringsmedel (Alconox) och skölj med avjoniserat vatten.
  2. Sonikera glaset i metanol, aceton, sedan isoproponal, under 5 minuter vardera och torka med Ar-flöde.
  3. Placera glaset i ett bad av 75 mM TiCl 4 i avjoniserat vatten och värme (i luft) under 30 minuter vid 70 ° C.
  4. Skölj glaset med avjoniserat vatten och torka med Ar, då värme (i luft) vid 450 ° C under 1 timme och låt svalna till rumstemperatur.
  5. Medan glaset kyls, lös TiO 2 Dyesol pasta i terpinol i ett 3:1 viktförhållande.
  6. Placera 3 droppar av TiOj 2 blandningen på mitten av FTO sidan av en torr glasplatta som har behandlats med TiCl 4 end spinn för 6 sekunder vid 700 rpm och 1 min vid 2.000 rpm.
  7. Glödga sliden i luft vid 450-500 ° C tills filmen blir brun, sedan klar.

8. Spinnbeläggning PBS / CD-skivor till en film

  1. Alla spinnbeläggning steg utförs i en argon-handskbox.
  2. Placera 4-5 droppar PBS / CD-skivor i oktan (10 mg / ml) på en stilla bild från steg 7 och låt sprids tills mitten börjar torka, sedan snurra under 5 sekunder vid 600 rpm och sedan 15 sekunder vid 2500 rpm.
  3. Placera 10 droppar av en 1:3 MPA: metanol-lösning på bilden, helt täcker ytan, och spinn för 5 sekunder vid 600 rpm, därefter 15 sek på 2.500 varv per minut.
  4. Tvätta ytan med metanol genom att placera 10 droppar på objektglaset och spinning under 5 sekunder vid 600 varv per minut, och sedan 15 sekunder vid 2500 rpm.
  5. Tvätta ytan med oktan genom samma metod som i steg 8,4.
  6. Upprepa steg 8,2-8,5 för varje efterföljande skikt av filmen.
  7. Glödga filmen efter var tredje skiktet vid 150 ° C under 15 minuter. Det fiNAL filmen bör ha en absorbans nära 1,5 vid våglängden för toppen av NC.

9. Doppbeläggning PBS / CdS filmer

  1. Bered en lösning av 0,43 g kadmiumacetat i 80 ml metanol i en bägare tillräckligt stor för att fullständigt dränka provet.
  2. Bered en lösning av natriumsulfidnonahydrat (Na 2 S • 9H 2 O) i 80 ml ​​metanol i en bägare tillräckligt stor för att fullständigt dränka provet.
  3. Sänk provet i 1 min i Kadmium badet och skölj med metanol. Sedan doppa i 1 min i Sulfer badet och skölj med metanol.
  4. Upprepa steg 9,3 tills porerna är fyllda (i allmänhet 4-8 gånger).
  5. Hybridisera provet vid 150 ° C under 15 minuter.

10. Behandling Filmer med CTAB 14

  1. Placera 0,25 ml CTAB, upplöst i metanol, vid en koncentration av 10 mg / ml, på film från steg 9 och låt stå i 1 minut, sedan snurra på 2.500 rpm under 30 sek. Skölj objektglaset med 10 droppar metanol och spinn tills torr.
  2. Upprepa 10,1 och 10,2 gång.

11. Representativa resultat

Utvecklingen av absorptions-och emissionsspektra motsvarande ZnSe / CD / Pt NCs under varje steg i syntesen spåras i figur 1. Man kan se att figur 1b uttrycker absorbanstoppar vid ~ 350 nm och ~ 450, kännetecknande för ZnSe och CD respektive, och, framför allt, nu visar början av en FL topp vid ~ 550 nm. Denna FL-funktionen är ett resultat av emissive excitonic förfall över ZnSe / CD-gränssnittet. Denna typ II interdomän FL släckes sedan genom tillväxt av Pt spets (figur 1c), på grund av den snabba injektionen av den delokaliserade elektroner i metallen delen. Denna ultrasnabba laddningsseparation möjliggör utnyttjandet av elektron för fotokatalytisk minskning av vatten. Hydrofila MUA ligander tillsätts sedan för att underlätta ee avlägsnande av hålet från ZnSe-domänen, vilket ökar stabiliteten genom att inhibera oxidation av halvledare kärna, som medger varaktig sänkning av sol H 2 (figur 2). Som ett resultat av hål sophantering, de organiska liganderna blir mottagliga för fotonedbrytning, men detta kan enkelt minskas genom tillsats av färska ligander, såsom framgår av fig. 2. Sålunda, införande av hydrofila ligander inte bara göra NCS vattenlösliga, men de också justera energierna i systemet för att skydda nanostruktur på bekostnad av den billiga, lätta att ersätta organiska tensider.

För PBS / CD nanocrystal fasta, figur 3a och 3b visar en schematisk bild av tillverkningsprocessen och den slutliga enheten. Figur 3c, en TEM bild av kärna / skal nanokristaller, visar att CDS infiltrerar jämnt runt PbS kärnan. Nanokristallen fasta ämnet visat sig vara relativt fri från porer iFigur 3d, en SEM-bild av tvärsnittet av en anordning. Ett resultat av skaltillväxt, som är observerbar, är en blueshift i både absorbans och toppar utsläpp. Denna förskjutning beror på PBS kärnan krymper som CD jonerna infiltrera längre in i kärnan, och kan ses i figur 4. En stor ökning i utsläppen kan också ses i figur 4, på grund av den förbättrade kvantmekaniska förlossning från CdS skalet. CDS lagret ökar inte bara utsläpp, skyddar också kärnan, ökar den termiska stabiliteten hos det fasta, upp till nästan 200 ° C, nästan 50 ° C högre än en PBS nanokristall fast ensam. Solar konstruerade celler med denna nanokristall fast arkitektur har inte bara visat bättre termisk stabilitet, utan har också visat sig ha högre öppen krets spänningar (så höga som 0,7 V) än de relaterade organiskt länkade filmer. Dessa filmer har också visat en mycket högre tolerans för syre atmosfärer, varar för several dagar i normala atmosfäriska förhållanden utan degradering.

Figur 1
Figur 1. Optiska egenskaper hos tillverkade heteronanocrystals. (A). Absorbansen hos ZnSe NCs visar en excitonic inslag på λ = 390 nm. Bandage utsläpp observerades inte för dessa prover. (B). Utsläpp och absorbans ZnSe / CD nanostavar vuxit från ZnSe kärna NCS. (C). Absorbans av ZnSe / CD nanostavar efter Pt nedfall.

Figur 2
Figur 2. Utvecklingen av vätgas produktion på MUA utjämnade ZnSe / CD / Pt heteronanocrystals. Den vätgasproduktion återupptas efter tillägg av nya ligander till ZnSe / CD / Pt nanopartiklar. H2-produktionshastighet (lutningen på nya experimentella kurvan) efter tillsats av färska ligander (8-12 h) är ungefär densamma som före den initiala nedbrytningen (0-8 timmar).

Figur 3
Figur 3. Schematisk representation av (a) de olika stegen i tillverkningen av Nanocrystal fasta och (b) Den slutliga fotogalvaniska anordningen. Nedan är SEM-bilder av (c) PBS / CdS kärna / skal nanokristaller och (d) en sidovy av nanokristallen fastämne.

Figur 4
Figur 4. Förändringar i absorption (botten) och utsläpp (toppen av PbS NCs följd av avsättning av ca 1 monoskikt av CdS skalet. Krympningen av PBS kärnan från katjonbytes återspeglas som en ≈ 150 nm förskjutning i både spektra. PBS fluorescensintensiteten förbättras på grund av bildandet av typ 1 heterostrukturen.

ve_content "fo: keep-together.within-page =" alltid "> Figur 5
Figur 5. Schematisk representation av energinivå anpassning i (a) ZnSe / CD / Pt kärna / spö / strukturer för spets och (b) ZnTe i förhållande / CD / Pt kärna / spö / tips strukturer. Att välja lämpliga material är av största vikt i dessa enheter, som hål från ZnTe i förhållande seedade strukturer sitter i en energinivå som gör reser till liganden ogynnsamma.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denna studie visar hur sammansatta arkitekturer av oorganiska nanokristaller kan användas för att uppnå en rumslig separation av fotoinducerade laddningar. I synnerhet dessa kompositer kan finjustering av fördelningen av avgifterna över de två domänerna, som sedan tillgänglig för att utföra antingen fotokatalytiska eller solceller funktion. Till exempel, kan effektiva fotokatalysatorer göras om donator och acceptor nanocrystal domänerna är inbyggda i en enda nanopartiklar. Energetiken ett sådant system visas i figur 5. Samtidigt stapling av donator-och acceptor nanocrystal filmer kan leda till solceller material.

Som ett exempel på laddning skiljer nanokristaller, tippas ZnSe / CD / Pt dot-in-a-stav metall hetero-nanostrukturer utformades för effektiv delning av H 2 O. Genom att tillverka en struktur med en inneboende linjär potentialgradient, att vi den rumsliga separation av laddningar så attelektroner och hål blir lokaliserad i områdena Pt och ZnSe, resp. Energin hos den exciterade elektronen kan därefter användas för bild-inducerad reduktion av protoner i vatten, medan hålet sprutas in den ytaktiva molekylen, upprätthålla funktionalitet nanokristall. I denna konfiguration, uppvisar liganden nedbrytningen en begränsning av systemets prestanda. Därför måste nya ligander alltid tillgänglig för H 2 produktionen skall upprätthållas när överskott ligander i det vattenhaltiga mediet kommer automatiskt att ersätta skadade ligander. Vi förväntar oss att användningen av laddningsbara, elektrondonerande ligander väsentligt kan förbättra omsättning antalet fotokatalytiska kompositer använder laddning separera halvledare hetero-gränssnitt. Anordningen kan eventuellt förbättras genom att odla en tunnare CdS skal över ZnSe kärnan, minimerar barriären för hålen utkastade från ZnSe-domänen, eller genom att välja en tensid med en något högER HOMO-nivå, vilket gör utstötning av hål från ZnSe mer energiskt gynnsam.

Det nanocrystal fast procedur möjliggör montering av nanokristaller till en all-oorganisk oorganisk film. Denna metod är utformad för att övervinna de viktigaste begränsningarna hos liganden länkade nanokristall filmer, nämligen dålig termisk och kemisk stabilitet av den ligand-nanokristall systemet. Detta görs genom att innesluta nanocrystal arrayen i en matris av ett brett bandgap halvledare. Tillverkade filmer uppvisar god termisk stabilitet, vilket beror på den heteroepitaxial strukturen av nanokristall-matris gränssnitt. Här använder vi en CdS matris för att kapsla in en PBS nanokristall array, så att den kvantmekaniska inneslutning av inbyggda nanokristaller bevaras. Inter-nanocrystal avståndet kan styras via tjockleken av den breda bandgap halvledare skal, påverkar ledningsförmågan av filmen. Detta möjliggör mycket olika anordningar göras frånsamma typ av struktur nanokristall. Filmer med mindre mellan nanocrystal avståndet visar övertygande ljus-skörd prestanda i prototyp solceller, med effektivitetsvinster registrerats så hög som 2,3%. I teorin en film med större nanokristall separationen kan användas för enheter såsom en infraröd sändare, och andra fluorescerande fastämnen. Det förväntas att matris-inkapsling strategi skulle kunna utvidgas till andra typ I halvledar / matris kombinationer att hjälpa den "bottom-up" utveckling av all-oorganiska nanocrystal filmer som visar mer justerbar bärare rörlighet, quantum inneslutning av inbyggda avgifter och övertygande luft -stabilitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

Vi vill tacka för Dr Felix Castellano (BGSU) och NR Neal för råd och värdefulla diskussioner. Vi tackar obor "Material Networks" program och Bowling Green State University för ekonomiskt stöd. Detta arbete stöddes delvis av NSF enligt 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