היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם כי הוא מתאים היטב עבור תצהיר שטח גדול, prototyping מהיר והדפסה על ידי עיצוב, אשר מרמז על פוטנציאל גבוה לייצור רול-רול. למרות שמערכת זו יכולה לספק תובנה על פוטואורגניזמים אורגניים, ניתן להחיל אותה גם על מערכות אחרות כגון פוטו-וולטאים אורגניים או ביופיזיקה. הדגמת הליך הסינתזה הכימית תהיה מייסון מקורמיק, סטודנט לתואר ראשון ממעבדת סיניצקי.
הליך הטבעה יוכח על ידי דילן ריצ'מונד ממעבדת Ilie. כדי להכין את מבשר צסיום oleate להוסיף 0.203 גרם של צסיום קרבונט 10 מיליליטר של octadecene ו 1.025 מיליליטר של חומצה אולאית לבקבוקון תחתון עגול שלושה צוואר המכיל 2.54 ס"מ מגנטי לבחוש בר. מניחים מדחום לתוך אחד הצווארים של הבקבוק התחתון העגול באמצעות מחיצת גומי.
לאחר מכן, מניחים מחיצת גומי לתוך אחד הצווארים הנותרים של הבקבוק התחתון העגול ולחבר את הצוואר השלישי לקו גז חנקן דרך קו שלנק. מניחים את התערובת תחת אווירת חנקן. מחממים את התערובת ל -150 מעלות צלזיוס עם ערבוב מתמיד במהירות ערבוב של 399 מילימטרים לשנייה עד שהססיום קרבונט מתמוסס במלואו.
בעקבות זאת להוריד את הטמפרטורה ל 100 מעלות צלזיוס, כדי למנוע משקעים ואריקה של צסיום oleate ולהמשיך לבחוש במהירות ערבוב של 399 מילימטרים לשנייה. כדי להכין את מבשר ברומיד עופרת oleylamine להוסיף 1.35 מילימולים של ברומיד עופרת 37.5 מיליליטר של octadecene 7.5 מיליליטר של אולילאמין ו 3.75 מיליליטר של חומצה אולאית לבקבוקון תחתון עגול שלושה צוואר המכיל בר ערבוב מגנטי. לאחר מכן מניחים מדחום לתוך אחד הצווארים של הבקבוק התחתון העגול וחותמים עם סרט פולימר.
מניחים מחיצת גומי באחד הצווארים הנותרים של הבקבוק התחתון העגול ומצמידים את הצוואר השלישי לקו הגז של החנקן דרך קו שלנק. מניחים את התערובת תחת אווירת חנקן. מחממים את התערובת ל-100 מעלות עם ערבוב מתמיד במהירות ערבוב של 599 מילימטרים לשנייה עד להמסה מלאה של הברומיד המוביל.
עכשיו, מחממים את התערובת ל 170 מעלות צלזיוס עם ערבוב מתמיד ולצפות שינוי צבע לצהוב כהה פעם הטמפרטורה מגיעה 170 מעלות צלזיוס. ממשיכים לבחוש ב 170 מעלות צלזיוס. באמצעות מזרק זכוכית שני מיליליטר עם 10 ס"מ ארוך 18 תמצית מחט מד 1.375 מיליליטר של צסיום oleate מבשר מן הבקבוק התחתון עגול שלושה צוואר.
הזרק במהירות מבשר זה לתוך הבקבוק התחתון העגול שלושה צוואר המכיל את מבשר ברומיד עופרת oleylamine. לאחר המתנה של חמש שניות הסר את הבקבוק התחתון העגול של שלושת הצווארים מהחום וטבול אותו באמבט מי קרח. הפרד את הפתרון בבקבוק התחתון העגול בשלושה צווארים באופן שווה לשתי מבחנות.
הוסף 25 מיליליטר של אצטון לכל אחד מהפתרונות העל-טבעיים. לאחר מכן, הפרד את הנקודות הקוונטיות באמצעות צנטריפוגה ב 2431.65G במשך חמש דקות בטמפרטורת החדר. עכשיו להמיס את הנקודות הקוונטיות המופרדות ב10 עד 25 מיליליטר של ציקלוהקסאן.
כדי להבטיח שהדיו יודפס במיקום הרצוי, צייר קו ישר בקצה הדיסק והמשך אל מגש התקליטורים. הנח את המצע הרצוי מעל תמונות הדיו המודפסות בדיסק וצרף אותו לדיסק באמצעות דבק כגון סרט הדבקה דו-צדדי. לפני מילוי מחסניות הדיו, ודא שהכיסוי הכתום מותקן כראוי בתחתית מחסנית הדיו כדי למנוע שפיכת דיו החוצה.
באמצעות פיפטה להזריק את דיו נקודה קוונטית מוכן לתוך החלק העליון של מחסנית הדיו. לאחר המחסנית מתמלאת לכמות הרצויה של דיו לחבר את החלק העליון עם מחיצת גומי בזהירות להסיר את המכסה הכתום. לאחר מכן מקם את מחסנית הדיו בראש המדפסת וודא שהיא נצמדת למקומה.
לאחר מכן הכנס את המחסניות הנותרות לפני שתמשיך לשלב הבא. בשלב זה המדפסת תקבל את מגש הדיסק ותדפיס פרוביסקיטים על המצע. לאחר השלמת ההדפסה בדוק כי צבעי הדיו המודפסים בפועל על המצע כסתימת הם בעיה נפוצה.
לבסוף להחזיק מנורת UV מעל המצע כדי לבדוק אם ההדפסה הצליחה סרט זוהר נצפתה. אפיון של פרוביסקיטים אורגניים מסונתזים חיוני כדי לאשר את מבנה הגביש. תוצאות האיפוק של X Ray מצביעות על כך שדיו הנקודה הקוונטית של עופרת צסיום גבישית שהוכן באמצעות פרוטוקול זה שומרים על מבנה פרוביסקיט של טמפרטורת החדר האורתורוהומבית לאחר תהליך הדפסת סילון הדיו.
זה ידוע היטב כי המאפיינים האופטיים של נקודות קוונטיות פרוביסקיט אורגני אלה רגישים לגודל נקודה קוונטית stoichiometry של אטומים אורגניים חליד. פרופיל פוטולומינציה עבור ברומיד עופרת צסיום מראה שיא סביב 520 ננומטר ופרופיל הספיגה האופטית מראה שיא excitonic סביב 440 ננומטר. מדידות מתח זרם ומתח קיבוליות נלקחו עבור הסרטים המודפסים בתנאי כהה וקליל כפי שמוצג כאן.
תחת תאורה הסוג הנמדד גדל באופן ליניארי ומציין כי הסרטים פוטואקטיביים. הסרטים מפגינים קיבוליות נמוכה מאוד בתנאים אפלים כאשר אין תאורה. כפי שניתן לראות כאן.
תחת תאורת אור קיבוליות נמדדת אפס הטיה עולה והוא אינדיקציה נוספת כי הסרטים פוטואקטיביים. בעת ניסיון הליך זה חשוב לזכור לשמור הן על ראש המדפסת והן על אטמים נקיים ככל האפשר. פעולה זו תכתיב בסופו של דבר הדפסה מוצלחת.
בעקבות הליך זה ניתן לבצע שיטות אחרות כמו מיקרוסקופ בדיקה ותהום נפתרת זמן על מנת לענות על שאלות נוספות כמו מהו סיום פני השטח ומורפולוגיה פני השטח, ומה הם דינמיקת recombination exciton. לאחר פיתוחה סללה טכניקה זו לחוקרים בתחומי הכימיה, הפיזיקה ומדעי החומר לחקור מערכות מוכנות לגלגלים, פוטו-וולטאיות המורכבות מחומרים מוליכים למחצה אורגניים ואנורגניים ומממשקי המכשירים הנלווים. טכניקה זו הוכיחה להיות כלי חינוכי גדול כפי שהוא הוצג ברמה העליונה קורס מעבדה לכימיה אנאורגנית באוניברסיטת נברסקה-לינקולן כדי להציג לתלמידים מגוון רחב של מושגים חשובים החל סינתזה קליפתית וגודל קוונטי משפיע על פוטו ואנרגיה מתחדשת.
אל תשכח כי עבודה עם מוצרים מבוססי עופרת וממסים כמו הקסאן, cyclohexane או אצטון יכול להיות מסוכן מאוד אמצעי זהירות כגון שימוש ביגוד מגן תקין אוורור תקין תמיד צריך להילקח בעת ביצוע הליך זה.
