Summary

면 대 면 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 Nanostructures의 연결

Published: August 10, 2017
doi:

Summary

프로토콜 자세히 어떻게 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 나노 covalently 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있습니다 여기에 제공 됩니다.

Abstract

여기, 우리가 설명 nanorods (NRs) 등 tetrapods (TPs), 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 (NCs), covalently 그리고 site-specifically, 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있도록 하는 프로토콜 폴리머 같은 결과 선형 또는 분기 사슬입니다. 연결 절차는 양이온 교환 과정으로 시작 NCs는 먼저 실버 칼코게나이드 변환 카드뮴 칼코게나이드의 끝 면. 이것은 그들의 표면에 ligands의 선택적 제거 옵니다. 이 결과 카드뮴 칼코게나이드 NCs 반응성이 매우 높은 실버 칼코게나이드 끝 저절로 따라 퓨즈는 접촉, 그로 인하여 interparticle 면 면 첨부 파일을 설정. 선구자 농도의 현명한 선택을 통해 연결 된 NCs의 광범위 한 네트워크를 생산 수 있습니다. 연결 된 NCs의 구조 특성 에너지 흩어진 엑스레이 분광학의 사슬 사이 실버 칼코게나이드 도메인의 존재를 확인 뿐만 아니라 낮은 및 높은 고해상도로 전송 전자 현미경 (TEM)을 통해 수행 됩니다. 카드뮴 칼코게나이드 NCs

Introduction

콜 로이드 반도체 NCs의 감독된 어셈블리 NC 빌딩 블록1 그들의 개인에서 집단 합의 또는 근본적으로 다른 nanostructures의 물리 화학적 특성은의 제조에는 합성 통로 제공 , 2 , 3 , 4. 나노 입자 어셈블리에 다양 한 접근 중-어떤 NCs에는 본질적으로 융합 서로-지향적인된 첨부 파일의 방법 interparticle 전자 커플링에 대 한 수로 밖으로 서. 그러나, 기존의 지향된 첨부 파일은 일반적으로 입자 쌍 극 자-, 리간드-및 일반적으로 실행 하 고 다른 NC 시스템에 적용 하기 어려운 용 매 기반 상호 작용의 섬세 한 균형 필요 합니다.

우리는 최근 covalently 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs 사이트 선택적 nucleation 과정을 통해 반응 무기 중간을 도입 하 여 합류 하는 습식 화학 방법 개발. 입자 반응 무기 중간 도메인5의 자발적인 융합에 의해 연속적으로 연결 됩니다. 기술은 여전히 지향된 첨부 메커니즘에 기반으로, 비록 더 많은 유연성과 제어에 대 한 되므로 약한 interparticle 상호 작용을 고려 하는 훨씬 적은 필요도 없다. 먼저 (솔루션);에서 일부 양이온 교환 과정을 통해 실버 칼코게나이드를 그들의 팁 면 변환에 의해 수행 됩니다 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs의 연결 이것은 표면 passivating ligands의 선택적 제거 옵니다. NCs 그럼와 서 함께 노출된은 칼코게나이드 측면의 융합을 통해 카드뮴 칼코게나이드 NCs 연결 된 어셈블리의 결과로 엔드-투-엔드.

이 프로토콜에서 연결 기술을 다양 한 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs (즉, CdSe 시드 Cd NRs 및 CdSe NRs CdSe 시드 또는 TPs), 저조한 긴 선형 NR 체인 또는 높은 분기 TP에 적용할 수 있는 설명 네트워크입니다. 이러한 결과 기술은 다양 한 NC 모양과 금속 chalcogenides은 양이온 교환 의무가 확장 될 수 있습니다 것이 좋습니다.

Protocol

1입니다. 전조 재고 솔루션의 준비 탑-Se 재고 솔루션입니다. 질소 분위기 글러브에서 11.84 g 셀레늄 150 mL 원뿔 플라스 크로 펠 릿의 밖으로 무게 하 고 플라스 크에 자석 볶음 바 배치. 트라이-n-octylphosphine (맨 위)의 100 mL 원뿔 플라스 크를 추가 하 고 고무 격 막으로 플라스 크를 밀봉. 800 RPM에 혼합물 밤새 저 어.참고: 셀 렌 펠 릿 상단에 완전히 녹아 ?…

Representative Results

우리 우리 Ag2미 NR 끝 면 구체적으로 변환할 부분 Ag+ 교환 과정을 사용할 수 있습니다 입증을 사용 하 여 Cd NRs CdSe 시드 모델 시스템으로 서 그림 1(a)에서 볼 수 있듯이, Ag2S 면 DDA, 불용 성 소금5형성에 산-염기 반응을 통해 ODPA 반응에 의해 출장입니다. 그러면 Ag2S 측면에서 제거할 DDA ligand…

Discussion

이 작업에 설명 된 연결 기법 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 입자 Ag+ 가입, 양이온 교환 받을 수 있습니다에 대 한 패싯 패싯, 선형 사슬 또는 분기 네트워크 같은 어셈블리에 있습니다. 면 대 면 연결 된 나노 입자의 좋은 분산, 광범위 한 어셈블리를 형성 하는 실패는 종종 두 가지 이유 때문에: (i)는 ODPA 하지 sonicating는 처방에 대 한 혼합에 의해 해결 될 수 NR 포함 된 솔루션에 잘 …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 JCO A에 의해 지원 되었다 * 스타 Investigatorship 부여 (no. 1437C 00135 프로젝트), A * 스타 과학 및 공학 연구 위원회 공공 부문 자금 (프로젝트 번호 1421200076), JSP-싱가포르 국립 대학 공동 연구 프로젝트 (WBS R143-000-611-133) 부여.

Materials

Cadmium oxide (CdO), 99.5% Sigma Aldrich Highly toxic
Tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), 90 % and 99% Sigma Aldrich Technical and analytical grade
Cadmium acetylacetonate (Cd(acac)2), 99.9% Sigma Aldrich Highly toxic
Hexadecanediol (HDDO), 90% Sigma Aldrich Technical grade
1-octadecene (ODE), 90% Sigma Aldrich Technical grade
Dodecylamine (DDA), 98% Sigma Aldrich Toxic
Cadmium nitrate tetrahydrate ((CdNO3)2.4H2O), 98% Sigma Aldrich Highly toxic
Myristic acid (MA), 99% Sigma Aldrich Analytical grade
Octyl phosphonic acid (OPA), 97% Sigma Aldrich Analytical grade
Oleylamine (Oly), 70% Sigma Aldrich Technical grade
Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), 95% Sigma Aldrich Toxic
Selenium pellets (Se, 5 mm), 99.99% Sigma Aldrich Analytical grade
Hexadecylamine (HDA), 90% Alfa Aesar Technical grade, toxic
n-tetradecylphosphonic acid (TDPA), 98%  Alfa Aesar Analytical grade
Silver nitrate (AgNO3), 99.9% Alfa Aesar Analytical grade
Oleic acid (OA), 90% Alfa Aesar Technical grade
Tri-n-octylphosphine (TOP), 97% Strem Analytical grade, toxic, air sensitive
n-hexylphosphonic acid (HPA), 97% Strem Analytical grade
n-octadecylphosphonic acid (ODPA), 97% Strem Analytical grade
Tellurium powder (Te), 99.9% Strem Air sensitive
Tri-n-butylphosphine (TBP), 99% Strem Analytical grade, highly toxic, air sensitive
Diisooctylphosphonic acid (DIPA), 90% Fluka Technical grade, toxic

References

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Cite This Article
Ong, X., Gupta, S., Wu, W., Chakrabortty, S., Chan, Y. Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures. J. Vis. Exp. (126), e56009, doi:10.3791/56009 (2017).

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