形状-各向异性胶体镉硫纳米结构的 Facet-to-facet 连接
Summary
本协议详细介绍了形状-各向异性胶体镉硫纳米晶如何通过它们的端面进行共价键连接。
Abstract
在这里, 我们描述了一个协议, 允许形状-各向异性的镉硫纳米晶 (如纳米棒 (NRs) 和四 (TPs), 以共价键和现场-具体连接通过其端面, 导致聚合物样的线性或分支链.连接过程以阳离子交换过程开始, 其中镉硫的端面首先转换为银硫。其次是选择性地去除其表面的配体。这就导致了镉硫的高活性银硫端面, 自发地融合在一起, 从而建立了间 facet-to-facet 附件。通过明智地选择前体浓度, 可以产生一个广泛的联网网络。通过低分辨率透射电子显微镜 (TEM) 和能量色散 X 射线光谱学进行了结构表征, 证实了银硫域之间的链镉硫。
Introduction
胶体半导体的定向组装为纳米结构的制备提供了一条合成途径, 其物理化学性质是与各自的 NC 构造块的集合总和或根本不同1,2,3,4. 在纳米粒子组装的各种方法中, 定向 attachment-in 的方法在本质上是相互融合的, 它是一种允许间电子耦合的方式。然而, 传统的定向附着通常需要微妙的平衡粒子偶极子-, 配体-和溶剂的相互作用通常难以执行, 并使适用于不同的 NC 系统。
我们最近开发了一个湿化学方法的共价连接形状-各向异性镉硫, 通过引入一个活性无机中间体, 通过选址的核过程。微粒由反应的无机中间领域的自发融合以后连接5。尽管该技术仍然基于面向对象的连接机制, 但需要考虑弱的间交互, 从而使其具有更大的灵活性和控制能力。通过部分阳离子交换过程 (溶液中) 先将其尖端面转换为银硫, 以实现形状各向异性镉硫的连接;其次是选择性去除的配体钝化表面。然后, 通过融合暴露的银硫面, 形成了与之相连的镉硫的组装。
在本协议中, 我们证明了连接技术可以应用于各种形状的各向异性镉硫 (即CdSe 种子 CdS NRs 和 CdSe 种子 CdSe NRs 或 TPs), 产生长线性 NR 链或高分枝 TP网络.这些结果表明, 该技术可以推广到各种 NC 形状和金属硫, 适于银阳离子交换。
Protocol
Representative Results
Discussion
这项工作中描述的连接技术允许形状各向异性的镉硫纳米粒子, 可以进行阳离子交换与 Ag+ , 以加入, facet-to-facet, 进入组件, 如线性链或分支网络。未能形成分散, 广泛的 facet-to-facet 连接的纳米粒子的组装往往是因为两个原因: (i) ODPA 在 NR 的溶液中没有很好的分散, 可以通过 sonicating 的混合物来解决。《议定书》详细规定的时间;或者 (ii) 所使用的 Ag+的浓度是非的。当 Ag 的+?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了 JCO a * 星 Investigatorship 赠款 (项目号 1437C00135), 一个 * 星科学 & 工程研究理事会公共部门资助 (项目 1421200076), 和一个 jsp-新加坡国立大学联合研究项目赠款 (WBS R143-000-611-133) 支持。
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 |
Referencias
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