Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu về hiệu quả lắng đọng của dung môi trong quá trình xử lý sau chế tạo nanocrystals
Tóm tắt
Nanocrystal CdSe chất lượng cao đã được tổng hợp thông qua tiền chất không hữu cơ và được chiết xuất trong các dung môi khác nhau. Sự khác biệt trong ảnh hưởng của tính chất dung môi như ethanol, N,N-dimethyl formamide (DMF) và acetonitrile đến việc chiết xuất cùng loại nanocrystals (NCs) đã được nghiên cứu liên quan đến chất lượng và độ ổn định của NCs. Việc đặc trưng bằng kỹ thuật nhiễu xạ tia X, quang phổ hấp thụ-phát xạ, và kính hiển vi quét, truyền, và lực nguyên tử đã chứng minh sự hình thành của NCs có tính chất quang học tốt và thành phần bề mặt từ phương pháp tổng hợp được sử dụng. Các độ phân cực khác nhau của dung môi ảnh hưởng mạnh đến phát xạ quang (PL), các khuyết tật bề mặt, nồng độ của các NCs được chiết xuất, kích thước hạt, và sự thụ động bề mặt. Việc chiết xuất bằng ethanol cho ra các NCs có kích thước nhỏ và phân bố kích thước hạt tốt. Chiết xuất bằng DMF làm giảm các khuyết tật ở giao diện và do đó ngăn chặn sự tái hợp bức xạ. Hiện tượng giảm PL đã được quan sát thấy trong cả ba dung môi, và điều này yêu cầu phải ổn định thêm cho NCs. Độ ổn định của các NCs được chiết xuất này đã được đánh giá dựa trên sự thay đổi của các tính chất tương ứng với thời gian. Lão hóa đã chứng minh những tác động xấu của acetonitrile đến việc chiết xuất các NCs ít được thụ động hơn, dẫn đến hiện tượng chín Ostwald và hình thành đảo. Giai đoạn và cấu trúc của NCs vẫn không bị ảnh hưởng bởi lão hóa hay bản chất của dung môi được sử dụng.
Từ khóa
#nanocrystals #CdSe #dung môi #photoluminescence #độ ổn định #lão hóaTài liệu tham khảo
J.C. Newton, K. Ramaswamy, M. Mandal, G.K. Joshi, A. Kumbhar, and R. Sardar: Low temperature synthesis of magic sized Cdse nanoclusters: Influence of ligands on nanocluster growth and photophysical properties. J. Phys. Chem. C 116, 4380 (2012).
M.J. Murcia, D.L. Shaw, H. Woodruff, C.A. Naumann, B.A. Young, and E.C. Long: Facile sonochemical synthesis of highly luminescent ZnS-shelled CdSe quantum dots. Chem. Mater. 18, 2219 (2006).
W. Luan, H. Yang, N. Fan, and S-T. Tu: Synthesis of efficiently green luminescent Cdse/Zns nanocrystals via microfluid reaction. Nanoscale Res. Lett. 3, 134 (2008).
J.V. Williams, C.N. Adams, N.A. Kotov, and P.E. Savage: Hydrothermal synthesis of CdSe nanoparticles. Ind. Eng. Chem. Res. 46, 4358 (2007).
B. Kang, S-Q. Chang, Y-D. Dai, and D. Chen: Synthesis of green Cdse/Chitosan quantum dots using a polymer assisted-radiation route. Radiat. Phys. Chem. 77, 853 (2008).
A.L. Efros and A.L. Efros: Interband absorption of light in a semiconductor sphere. Sov. Phys. Semicond. 16, 772 (1982).
L.E. Brus: Electronic wavefunctions in semiconductor clusters: Experiment and theory. J. Phys. Chem. 90, 2555 (1986).
Y. Wang and N. Herron: Nanometer-sized semiconductor clusters: Materials synthesis, quantum size effects, and photophysical properties. J. Phys. Chem. 95, 525 (1991).
A.P. Alivisatos: Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots. Science 271, 933 (1996).
V. Babentsov, J. Riegler, J. Schneider, O. Ehlert, T. Nann, and M. Fiederle: Deep level defect luminescene in cadmium selenide nano-crystals films. J. Cryst. Growth 280, 502 (2005).
M.C. Troparevsky and A. Franceschetti: Radiative recombination of charged excitons and multiexcitons in CdSe quantum dots. Appl. Phys. Lett. 87, 263115 (2005).
T. Lopez-Luke, A. Wolcott, L-P. Xu, S. Chen, Z. Wen, J. Li, E. De La Rosa, and J.Z. Zhang: Nitrogen doped and CdSe quantum dot-sensitized nanocrystalline TiO2 films for solar energy conversion application. J. Phys. Chem. C 112, 1282 (2008).
A. Kongkanand, K. Tvrdy, K. Takechi, M. Kuno, and P.V. Kamat: Quantum dot solar cells. Tuning photoresponse through size and shape control of CdSe-TiO2 architecture. J. Am. Chem. Soc. 130, 4007 (2008).
L.G. Vega Macotela, T.V. Torchynska, J. Douda, R. Pena Sierra, and L. Shcherbyna: Radiative interface state study in CdSe/ZnS quantum dots covered by polymer. Mater. Sci. Eng., B 176, 1349 (2011).
C.B. Murray, D.J. Norris, and M.G. Bawendi: Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites. J. Am. Chem. Soc. 115, 8706 (1993).
W. William Yu, L. Qu, W. Guo, and X. Peng: Experimental determination of excitation co-efficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals. Chem. Mater. 15, 2854 (2003).
J. van Embden and P. Mulvaney: Nucleation and growth of CdSe nanocrystals in a binary ligand system. Langmuir 21, 10226 (2005).
J.L. Merz, S. Lee, and J.K. Furdyna: Self organized growth, ripening, and optical properties of wide bandgap II-VI quantum dots. J. Cryst. Growth 184–185, 228 (1998).
X. Peng, J. Wickham, and A.P. Alivistatos: Kinetics of II-V colloidal semiconductor nanocrystal growth: Focusing of size distribution. J. Am. Chem. Soc. 120, 5343 (1998).
C.B. Murray, C.R. Kagan, and M.G. Bawendi: Synthesis and characterization of monodisperse nanocrystals and close packed nanocrystal assemblies. Annu. Rev. Mater. Sci. 30, 545 (2000).
J. Jasieniak, C. Bullen, J. van Embden, and P. Mulvaney: Phosphine-free synthesis of CdSe nanocrystals. J. Phys. Chem. B 109, 20665 (2005).
J.R.I. Lee, H.D. Whitley, R.W. Meulenberg, A. Wolcott, J.Z. Zhang, D. Prendergast, D.D. Lovingood, G.F. Strouse, T. Ogitsu, E. Schwegler, L.J. Terminello, and T. van Buuren: Ligand mediated modification of electronic structure of CdSe quantum dots. Nano Lett. 12, 276 (2012).
Z. Li and X. Peng: Size/shape controlled synthesis of colloidal CdSe quantum disks: Ligand and temperature effects. J. Am. Chem. Soc. 133, 6578 (2011).