Name: photochemical oxidative growth of iridium oxide nanoparticles on cdse@cds nanorods
Uploaded: 2016-02-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods at JoVE.com

Bu araştırma Planlama ve Bütçeleme Komitesi ve İsrail Bilim Vakfı (Hibe No 152/11) I-CORE Programı tarafından desteklenmiştir. yenilenmiş laboratuar ve başlangıç ​​paketi için İsrail Teknoloji Enstitüsü - Biz Kimya Schulich Fakültesi ve Technion teşekkür ederiz. Biz de bu yazıda kullanılmak üzere http://dx.doi.org/10.1039/C4TA06164K malzemeleri adapte izni için Kraliyet Kimya Derneği teşekkür ederim. Dr. Kalisman teşekkür desteklerinden dolayı Schulich doktora sonrası bursu. Biz XPS karakterizasyonu ile ona yardım için HR-TEM ve HAADF yanı sıra Dr. Kamira Weinfeld ile yaptığı yardım için Dr. Yaron Kauffmann&#39;la teşekkür ederim.

Kuantum Noktalarının 21 1. Sentezi <ol><li> TOP Hazırlanması: Se Öncü <ol><li> bir septum ile şişe içinde tri-n-octylphosphine (üstte) 0.360 g selenyum tozu 58 mg birleştirin. </li><li> TOP ses dalgalarına maruz: Se karışımı hiçbir katı ile temizlenene kadar. </li></ol></li><li> CdSe sentezi <ol><li> bir termokupl ile donatılmış 25 ml&#39;lik 3-boyunlu yuvarlak tabanlı bir şişe içinde bir 3 mm x 8 mm, silindirik bir karıştırma çubuğuna sahip olan 3.0 g trioctylphosphine oksit (TOPO), 280 mg N-oktadesilfosfonik asit (ODPA) ve 60 mg CdO Kombine (takılı özel bir cam adaptörü), T-bağlantının (orta boyun), ve bir lastik septum ile bir geri akış yoğunlaştıncı. yüksek sıcaklık vakum gres ile tüm cam-to-cam eklemleri birleştirin. Bir kabarcık diğer ucu bağlarken, temiz bir atıl gaz ve vakum arasında değiştirilebilir bir ucunda bir Schlenk hattına T ortak bağlayın. Dikkat: CdO çok zehirli ve kapalı bir env içinde tartıldı ve yuvarlak dipli bir şişeye ilave edilmelidirBir eldiven kutusu gibi ironment. </li><li> Bir ısıtma gömleği içerisinde yuvarlak tabanlı bir şişe, cihaz yerleştirin ve soy gaz ile temizleyin. </li><li> bileşikler, erime kez kuvvetli bir şekilde karıştırıldıktan başlatmak için emin, 150 ° C yuvarlak tabanlı bir şişe içinde katı ısı (yaklaşık 60-80 ° C). ısıtma hızı yavaşlar veya stabilize kez hedef sıcaklığı, ısı 100 ° C ve daha sonra 150 ° C overshooting önlemek amacıyla. </li><li> Karıştırmaya devam ederken, en az 1 saat boyunca (150 ° C&#39;de), vakum altında karışım gaz çıkışına. Emin T-eklem kabarcık açık değilse veya yağ şişesi ve savurma hattı emilir alacak olun. vakum gaz taşırken bir haddeleme kaynatın daha önlemek için yavaş yavaş geçiş için dikkatli olun. </li><li> atıl gaz ile şişesi doldurun (ve numune üzerine gaz akmaya devam) ve 350 ° C&#39;ye kadar sıcaklık artışı. ısındıkça çözelti berrak açmalısınız ve şişeyi duvarda aşırı katı şişenin dikkatli dönen suretiyle de tahsil edilebilir. </li&gt; <li> septumdan şişeye TOP 1.5 g enjekte edilir. Çözelti sıcaklığı devam etmeden önce stabilize etmek için izin verin. Not: inert bir atmosfer altında bir septa flakon TOP tutmak ve mümkün olduğunca çabuk enjekte enjekte hava / nem miktarını en aza indirmek için deneyin. </li><li> TOP tüm enjekte: Se karışımı (bölüm 1.1 hazırlanan) septum vasıtasıyla balona, ​​TOP enjekte etmek geniş bir iğne kullanılarak: Se kadar çabuk ve eşit sürede. </li><li> Reaksiyon, istenen bir süre için devam ve ısıtma mantosu kaldırmak olsun. <ol><li> Çok küçük tohumlar için sadece enjekte önce ocaktan alın. Se ya da 3 dakikaya kadar bekledikten sonra: Daha büyük tohumlar için hemen TOP enjekte sonra sıcaktan şişeyi çıkarın. Daha uzun büyük tohumlar neden bekleyin. </li></ol></li><li> yaklaşık 100 ° C&#39;ye kadar, reaksiyon soğumaya bırakın ve gazı alınmış tolüen yaklaşık 5 ml enjekte edilir. Temizlik için eylemsiz bir atmosfer altında, bir şişeye çözelti aktarın. hayırTe: 10 ml toluen, inert gazın sürekli akışı altında septa ile 20 ml&#39;lik bir ufak şişe içinde yerleştirilebilir Bu işlemi kolaylaştırmak için. Soğutma karışımın içine enjekte etmek için bu toluen yaklaşık yarısını kullanın ve sonra bu şişenin içine geri soğutmalı karışımı aktarın. </li><li> tohumların temizlenmesi <ol><li> 50 ml&#39;lik bir santrifüj tüpüne çözeltisi koyun. </li><li> toluen karışımından tohumları çökeltilmesi için metanol (yaklaşık 5 mi) eklenir. </li><li> 5 dakika boyunca 3.400 xg&#39;de santrifüj. </li><li> berrak bir aktif madde boşaltacaktır ve toluen pelet (5-10 mi) yeniden çözündürün. </li><li> Tekrarlayın toplam 1.2.10.2 1.2.10.4 ile en az üç kez yineleyin. </li></ol></li><li> 350-800 nm arasında UV-görünür (UV-Vis) absorbans ölçümü için toluen içinde tohumları, küçük bir kısım ile seyreltilir. Literatürde 22 de tarif edildiği gibi CdSe tohumları konsantrasyon ve boyutunu belirlemek için tepe kullanın. </li></ol></li></ol> Tohumlu Ro 2. Sentezids 21 <ol><li> TOP Hazırlanması: S Öncü <ol><li> Bir karıştırma çubuğu olan bir cam şişede TOP 15 g S 1.2 g birleştirin. </li><li> Resim katı (genellikle en az 24 saat) ile birlikte berraklaşana kadar karıştırın. </li><li> bir septum ile bir şişe içerisine Bu karışımın 0.62 g ölçün. </li></ol></li><li> TOP Hazırlanması: CdSe Öncü <ol><li> 1 aşamasından gelen CdSe tohumları, uygun hacmini ölçmek, bir septum ile bir şişe içine (UV-Vis tepe göre). , 2.25 nm tohum (UV-VIS tayfının 22 hesaplanan her iki değer) -5 5x10 hesaplanmış konsantrasyonu çözeltinin 300 ul kullanımı: edin. </li><li> tohumlar, kuru olana kadar bir vakum hattı kullanarak toluen buharlaşır. Bu tohumların kalitesini düşürebilir olarak fazla 5-10 dakika sonra kuru vakum altında bırakmayın. </li><li> TOP 0.5 g kurutulmuştur tohumların tüm yeniden çözülür. </li></ol></li><li> CdSe @ CD&#39;lerin Sentezi <ol><li> 60 mg propilfosfonik asit (KİK), 3.35 g TOPO, 1,080 gr ODP birleştirin(Özel bir cam adaptörü takılı olan) bir termokupl ile donatılmış 25 ml&#39;lik 3-boyunlu yuvarlak tabanlı bir şişe içinde bir 3 mm x 8 mm, silindirik bir karıştırma çubuğuna sahip olan bir ve 230 mg CdO, T-bağlantının (ortadaki ağıza sahip bir geri akış kondansatörü ) ve bir lastik septum. yüksek sıcaklık vakum gres ile tüm cam-to-cam eklemleri birleştirin. Bir kabarcık diğer ucu bağlarken, temiz bir atıl gaz ve vakum arasında değiştirilebilir bir ucunda bir Schlenk hattına T ortak bağlayın. Dikkat: CdO çok zehirli ve tartıldı ve bir eldiven kutusu gibi kapalı ortam içinde yuvarlak tabanlı eklenmelidir. BPA ve HPA genellikle daha kısa çubuklar neden olsa PPA, bazı ülkelerde düzenlenir ve bütilfosfonik asit (BPA, 72 mg), heksilfosfonik asit (HPA, 80 mg) ile ikame edilmiş olabilir. </li><li> Bir ısıtma gömleği içerisinde yuvarlak tabanlı bir şişe, cihaz yerleştirin ve soy gaz ile temizleyin. </li><li> CompounNo kez kuvvetli bir şekilde karıştırıldıktan başlatmak için emin, 120 ° C&#39;de yuvarlak tabanlı bir şişe içinde katı IsıDS eriyik (yaklaşık 60-80 ° C). Isıtma hızı yavaşlar ve stabilize bir kez hedef sıcaklığa ısı 90 ° C&#39;ye kadar ve daha sonra 120 ° C aşılması önlemek için. </li><li> Karıştırmaya devam ederken, en azından yarım saat boyunca (120 ° C de), vakum altında karışım gaz çıkışına. <ol><li> Emin T-eklem kabarcık açık değilse veya yağ şişesi ve savurma hattı emilir alacak olun. vakum gaz taşırken bir haddeleme kaynatın daha önlemek için yavaş yavaş geçiş için dikkatli olun. Daha iyi bir vakum için sıvı azot (LN 2) ile, soğuk tuzak. </li></ol></li><li> atıl gaz ile şişesi doldurun (ve numune üzerine gaz akışına devam eder) ve 320 ° C&#39;ye kadar sıcaklık artışı. ısındıkça çözelti berrak açmalısınız ve şişeyi duvarda aşırı katı şişenin dikkatli dönen suretiyle de tahsil edilebilir. </li><li> Adım 1.2.4 olarak aşağı 120 ° C ve vakum altında gaz çıkışına geri soğutun. </li><li> Dolum ve adım 1.2.5 deki gibi şişeyi ısıtın. </li><li> septumdan şişeye TOP 1.5 g enjekte edilir. Çözelti sıcaklığı geçmeden önce 340 ° C&#39;de stabilize izin verin. Not: inert bir atmosfer altında bir septa flakon TOP tutmak ve mümkün olduğunca çabuk enjekte enjekte hava / nem miktarını en aza indirmek için deneyin. </li><li> TOP enjekte etmek için geniş bir iğne kullanılarak, septum vasıtasıyla balona S karışımı: TOP enjekte mümkün olduğunca çabuk ve eşit S. Bir zamanlayıcı başlatın. </li><li> TOP enjekte sonra tam 20 saniye: TOP enjekte geniş bir iğne kullanılarak, septum vasıtasıyla balona CdSe karışımı: S TOP enjekte CdSe olduğunca hızlı ve eşit sürede. Not: Sıcaklık nedeniyle RT TOP çözümlerinin yanı sıra bu noktada 330 ° C&#39;nin altında düştü gerekirdi. </li><li> 320 ° C&#39;ye kadar sıcaklığı ayarlamak ve reaksiyon istenilen zaman (8-15 dk) için devam edelim, ve ısıtma mantosu kaldırmak. </li><li> Reaksiyon ısıtma mantosu An uzak soğumaya bırakınSıcaklık yaklaşık 100 ° C&#39;ye ulaştığı zaman D gazdan arındırılmış toluen içinde, yaklaşık 5 ml enjekte edilir. Temizlik için eylemsiz bir atmosfer altında, bir şişeye çözelti aktarın. Not: 10 ml toluen, inert gazın sürekli akışı altında septa ile 20 ml&#39;lik bir ufak şişe içinde yerleştirilebilir Bu işlemi kolaylaştırmak için. Soğutma karışımın içine enjekte etmek için bu toluen yaklaşık yarısını kullanın ve sonra bu şişenin içine geri soğutmalı karışımı aktarın. </li><li> çubuklar temizliği <ol><li> 50 ml&#39;lik bir santrifüj tüpüne çözeltisi koyun. </li><li> toluen karışımından tohumları çökeltilmesi için metanol (yaklaşık 5 mi) eklenir. </li><li> 5 dakika boyunca 3.400 xg&#39;de santrifüj. </li><li> berrak bir aktif madde boşaltacaktır ve yaklaşık 10 mi, heksan içinde pelet yeniden çözülür. </li><li> 1-2 ml çözeltiye n-oktilamin ve nonanoik asidin her ekleyin. çözüm şeffaf olmalıdır. </li><li> 3.400 x g&#39;de 5 dakika boyunca 5 ml metanol ve santrifüj ekleyin. </li><li> Adımları tekrarlayın 2.3.1 ile 2.3.13.43.6 en az iki kat daha fazla. </li><li> toluen, 10 ml pelet yeniden çözülür. Pelet kolaylıkla çözünmez, daha fazla temizleme adımının büyük olasılıkla bu durumda tekrar 2.3.13.6 ile 2.3.13.4 adımları gereklidir. </li><li> Çözelti karışık bile hafif bulanık olana kadar, her seferinde IPA&#39;nın yaklaşık 7 ml, 1 ml ilave edilir. </li><li> her şey daha uzun çubuklar ayırmak amacıyla 2200 xg&#39;de 30 dakika boyunca santrifüj. </li><li> Yeniden çözülür tolüen 10-15 ml pelet. </li></ol></li><li> çubuklar, UV-Vis absorbansı ve / veya fotoluminesans (PL) ölçmek için toluen içinde tohumları, küçük bir kısım ile seyreltilir. Not: PL için, absorpsiyon veya seçilen uyarma dalga boyunda 0.1 altında olmalıdır herhangi kısım hacmi sürece seyreltme faktörü bilinen kabul edilebilir, ancak, tipik bir seyreltme faktörü 20 olur (genellikle 450 nm kullanımı). </li></ol></li></ol> Sulu Çözüm Tohumlu Çubuk 3. Transferi <ol><li> PrepaMetanol çözeltisinin oranı <ol><li> bir santrifüj tüpüne metanol yaklaşık 10 ml dökün. </li><li> Yaklaşık 250 mg mercaptoundecanoic asit (MUA) ve 400 mg tetrametilamonyum hidroksit (TMAH) ekleyin. </li><li> Vortex veya tüm katılar tamamen eriyene kadar bekletin. </li></ol></li><li> ligand değiş-tokuşu <ol><li> (5-10 ml veya çubuklar çökeltilmesi için yeterli) metanol ekle bir santrifüj tüpü içinde aşama 2&#39;de sentezlenen çubuklar ½ ¼. Not: tolüen miktarına bağlı olacaktır kullanılan çubukların kaplaması için çubuklar çözmek için kullanılan. Daha sonra, adım 2.3.13.11 önerildiği üzere 10-15 mi kullanıldığı takdirde çubuk çözeltisi 3-6 ml&#39;lik uygun olmalıdır. </li><li> 5 dakika boyunca 3.400 xg&#39;de santrifüj. </li><li> net süpernatant süzün. </li><li> pelet bölüm 3.1 metanol çözeltisinin tüm ekleyin. </li><li> elle Vortex veya sarsıntı tamamen çözmek için. Çözelti fazla ligand değiş tokuş oluşmasına izin vermek için en az 1 saat oturmasına izin verin. NOT: Çözelti hemen ve tam olarak çözünmesi için görünse bile en az 1 saat boyunca oturmasına izin olmalıdır </li><li> İki santrifüj tüplerine ikiye aynlır. Not: Adım 3.1 için kullanılan santrifüj tüpü kaydedin ve orada içine çözümün yarısı aktarın. </li><li> Her bir yarıya 20 ml tolüen ekleyin. alkol ve tolüen ile bir faz ayırma varsa fazlar rekombine kadar metanol damla damla ilave edin. </li><li> 15 dakika boyunca 7700 x g&#39;de santrifüj. </li><li> Çok dikkatli pelet net süpernatant süzün. </li><li> örnek kurutmak için dikkatle santrifüj tüpü ters çevirin. </li><li> Al folyo (ya da diğer opak kaplama) iyi sarılmış bir şişe içinde pelet ve saklamak için 5 ml ultra saf su ekleyin. Not: Bir kere toluenden su taşınır, çubuklar da sahiptir neden olan, ışığa karşı değildir. karanlıkta muhafaza bile çubuklar mümkün olan en kısa şekilde kullanılmalıdır ve bu su içinde deposu çubuklar tavsiye edilmezbir aydan fazla. </li></ol></li></ol> İridyum Nanokristalli Parçacıkların 4. Büyüme <ol><li> Sodyum hidroksit <ol><li> plastik şişenin içinde 1.450 mg NaOH tarttın. 20 mi ultra saf su içinde NaOH eritin. Çözüm hiçbir katı ile açık olmalıdır. </li></ol></li><li> Sodyum persülfat <ol><li> Plastik şişenin içinde 950 mg NAS 2 O 8 tarttın. 20 ml ultra saf su içinde Nas 2 O 8 çözülür. Çözüm hiçbir katı ile açık olmalıdır. </li></ol></li><li> Sodyum nitrat <ol><li> Bir plastik şişenin içinde 300 mg NaNO 3. 18 ml ultra saf su içinde nano 3 çözülür tarttın. Çözüm hiçbir katı ile açık olmalıdır. </li></ol></li><li> İridyum Öncü Çözüm <ol><li> Bir plastik şişenin içinde 50 mg Na 3 IrCl 6 tarttın. 5.0 mi ultra saf su içinde Na 3 IrCl 6 eritin. Çözüm yok katılar ile (viski) gibi şeffaf kahverengi olmalıdır. </li></ol></li><li> önNumunenin Terkip <ol><li> Standart bir polistiren küvet içinde bir spektroskopik karıştırıcı yerleştirin. Not: Çözelti çok temel olduğu için, kuvars ve diğer cam küvetler kullanılmamalıdır. </li><li> Adım 4.4.1 den 0.20 ml iridyum habercisi çözüm ekleyin. </li><li> Adım 4.3.1 den 0.50 mi nitrat çözeltisi ekleyin. </li><li> Bölüm 3 su numaralı seribaşı çubuklar 0.30 ml ekleyin (küvet duvarının Clouding neden olabilir ligand değişiminden toluen iz). </li><li> Aşama 4.2.1 persülfat çözeltisi 0.50 ml ilave edilir. </li><li> Aşama 4.1.1 sodyum hidroksit solüsyonu 0.50 ml ilave edilir. </li></ol></li><li> Numunenin Aydınlatma <ol><li> karıştırma yetenekleri ile bir tutucu küvet yerleştirin. </li><li> En fazla 4 saat boyunca 100 mW 450 nm ışık ile aydınlatır. Çözelti yeşil ve daha sonra mavi dönmelidir. </li></ol></li><li> Toplama örnek <ol><li> bir santrifüj tüpüne çözeltisi (fakat karıştırma çubuğu) dökün. </li><li> 10 dakika boyunca 7700 x g&#39;de santrifüj. </li><li> bakımTam yeşil ya da seçilen reaksiyon süresine bağlı olarak, mavi olması gereken tane süpernatantı süzün. Not: pelet hemen toplanır veya diğer deneylerde kullanılmak üzere sonikasyon ile polar bir çözücü içerisinde dağıtılabilir. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Maeda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalyst+releasing+hydrogen+from+water.">Photocatalyst releasing hydrogen from water.</a> Nature. 440 (7082), 295-295 (2006).</li><li>Jacobson, M. Z., Colella, W. G., Golden, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaning+the+Air+and+Improving+Health+with+Hydrogen+Fuel-Cell+Vehicles.">Cleaning the Air and Improving Health with Hydrogen Fuel-Cell Vehicles.</a> Science. 308 (5730), 1901-1905 (2005).</li><li>Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., Bahnemann, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+Applications+of+Semiconductor+Photocatalysis.">Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis.</a> Chem. Rev. 95 (1), 69-96 (1995).</li><li>Dukovic, G., Merkle, M. G., Nelson, J. H., Hughes, S. M., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodeposition+of+Pt+on+Colloidal+CdS+and+CdSe/CdS+Semiconductor+Nanostructures.">Photodeposition of Pt on Colloidal CdS and CdSe/CdS Semiconductor Nanostructures.</a> Adv. Mater. 20 (22), 4306-4311 (2008).</li><li>Menagen, G., Macdonald, J. E., Shemesh, Y., Popov, I., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Au+Growth+on+Semiconductor+Nanorods:+Photoinduced+versus+Thermal+Growth+Mechanisms.">Au Growth on Semiconductor Nanorods: Photoinduced versus Thermal Growth Mechanisms.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (47), 17406-17411 (2009).</li><li>Alemseghed, M. G., Ruberu, T. P. A., Vela, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Fabrication+of+Colloidal+Semiconductor-Metal+Hybrid+Heterostructures:+Site+Selective+Metal+Photo+Deposition.">Controlled Fabrication of Colloidal Semiconductor-Metal Hybrid Heterostructures: Site Selective Metal Photo Deposition.</a> Chem. Mater. 23 (15), 3571-3579 (2011).</li><li>Frame, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Water+Oxidation+with+Nonsensitized+IrO2+Nanocrystals+under+Visible+and+UV+Light.">Photocatalytic Water Oxidation with Nonsensitized IrO2 Nanocrystals under Visible and UV Light.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (19), 7264-7267 (2011).</li><li>Iwase, A., Kato, H., Kudo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Photodeposition+Method+in+the+Presence+of+Nitrate+Ions+for+Loading+of+an+Iridium+Oxide+Cocatalyst+for+Water+Splitting.">A Novel Photodeposition Method in the Presence of Nitrate Ions for Loading of an Iridium Oxide Cocatalyst for Water Splitting.</a> Chemistry Letters. 34 (7), 946-947 (2005).</li><li>Kalisman, P., Kauffmann, Y., Amirav, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+oxidation+on+nanorod+photocatalysts.">Photochemical oxidation on nanorod photocatalysts.</a> J. Mater. Chem. 3 (7), 3261-3265 (2015).</li><li>Ryu, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystalline+IrO2-decorated+TiO2+nanofiber+scaffolds+for+robust+and+sustainable+solar+water+oxidation.">Crystalline IrO2-decorated TiO2 nanofiber scaffolds for robust and sustainable solar water oxidation.</a> J. Mater. Chem. A. 2 (16), 5610-5615 (2014).</li><li>Nakagawa, T., Bjorge, N. S., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrogenerated+IrOx+Nanoparticles+as+Dissolved+Redox+Catalysts+for+Water+Oxidation.">Electrogenerated IrOx Nanoparticles as Dissolved Redox Catalysts for Water Oxidation.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (43), 15578-15579 (2009).</li><li>Talapin, D. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeded+Growth+of+Highly+Luminescent+CdSe/CdS+Nanoheterostructures+with+Rod+and+Tetrapod+Morphologies.">Seeded Growth of Highly Luminescent CdSe/CdS Nanoheterostructures with Rod and Tetrapod Morphologies.</a> Nano Lett. 7 (10), 2951-2959 (2007).</li><li>Carbone, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Colloidal+CdSe/CdS+Nanorods+Prepared+by+a+Seeded+Growth+Approach.">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach.</a> Nano Lett. 7 (10), 2942-2950 (2007).</li><li>Amirav, L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Hydrogen+Production+with+Tunable+Nanorod+Heterostructures.">Photocatalytic Hydrogen Production with Tunable Nanorod Heterostructures.</a> J. Phys. Chem. Lett. 1 (7), 1051-1054 (2010).</li><li>Nakibli, Y., Kalisman, P., Amirav, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Less+Is+More:+The+Case+of+Metal+Cocatalysts.">Less Is More: The Case of Metal Cocatalysts.</a> J. Phys. Chem. Lett. 6, 2265-2268 (2015).</li><li>Lupo, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Electron-Hole+Dynamics+in+Core/Shell+CdSe/CdS+Dot/Rod+Nanocrystals.">Ultrafast Electron-Hole Dynamics in Core/Shell CdSe/CdS Dot/Rod Nanocrystals.</a> Nano Lett. 8 (12), 4582-4587 (2008).</li><li>Raino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+Wave+Function+Delocalization+in+CdSe/CdS+Dot-in-Rod+Nanocrystals+by+Time-+and+Temperature-Resolved+Spectroscopy.">Probing the Wave Function Delocalization in CdSe/CdS Dot-in-Rod Nanocrystals by Time- and Temperature-Resolved Spectroscopy.</a> ACS Nano. 5 (5), 4031-4036 (2011).</li><li>Talapin, D. V., Lee, J. S., Kovalenko, M. V., Shevchenko, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospects+of+Colloidal+Nanocrystals+for+Electronic+and+Optoelectronic+Applications.">Prospects of Colloidal Nanocrystals for Electronic and Optoelectronic Applications.</a> Chem. Rev. 110 (1), 389-458 (2010).</li><li>Kraus, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-Temperature+Exciton+Storage+in+Elongated+Semiconductor+Nanocrystals.">Room-Temperature Exciton Storage in Elongated Semiconductor Nanocrystals.</a> Phys. Rev. Lett. 98 (1), 017401 (2007).</li><li>She, C., Demorti&#232;re, A., Shevchenko, E. V., Pelton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Shape+to+Control+Photoluminescence+from+CdSe/CdS+Core/Shell+Nanorods.">Using Shape to Control Photoluminescence from CdSe/CdS Core/Shell Nanorods.</a> J. Phys. Chem. Lett. 2 (12), 1469-1475 (2011).</li><li>Manthiram, K., Beberwyck, B. J., Talapin, D. V., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeded+Synthesis+of+CdSe/CdS+Rod+and+Tetrapod+Nanocrystals.">Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals.</a> J. Vis. Exp. (82), (2013).</li><li>Yu, W. W., Qu, L., Guo, W., Peng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Determination+of+the+Extinction+Coefficient+of+CdTe,+CdSe,+and+CdS+Nanocrystals.">Experimental Determination of the Extinction Coefficient of CdTe, CdSe, and CdS Nanocrystals.</a> Chem. Mater. 15 (14), 2854-2860 (2003).</li><li>Miao, M. S., Seshadri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rh2O3+versus+IrO2:+relativistic+effects+and+the+stability+of+Ir4.">Rh2O3 versus IrO2: relativistic effects and the stability of Ir4.</a> J. Phys. Condens. Matter. 24 (21), 215503 (2012).</li><li>Amirav, L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Luminescence+Studies+of+Individual+Quantum+Dot+Photocatalysts.">Luminescence Studies of Individual Quantum Dot Photocatalysts.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (35), 13049-13053 (2013).</li><li>Vaneski, A., Schneider, J., Susha, A. S., Rogach, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+synthesis+of+CdS+and+CdSe/CdS+tetrapods+for+photocatalytic+hydrogen+generation.">Aqueous synthesis of CdS and CdSe/CdS tetrapods for photocatalytic hydrogen generation.</a> APL Materials. 2 (1), 012104 (2014).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

CdS tohumlanmıştır çubuklar @ CdSe tohum ve CdSe sentezi de 21,24,25 incelenmiştir. Bu alt-tabaka parçacıkların sentez adımları için miktarlar, sıcaklıklar ve kez hafif modifikasyonlar ayar bunların uzunluğu, çapı, ve / veya morfolojiye kullanılabilir. Burada tarif edilen sentetik protokolü tekbiçimli boyut yüksek ışıldayan tohumlu-çubuklar verir. ligand değişim işlemi, bu durumda, su, polar ortamlara tohumlanmış çubukların kullanımına izin vermek...

Photocatalysis yenilenebilir enerji üretimi ve su arıtımı ve hava arıtma 1-3 gibi diğer çevresel uygulamalar için cazip ve gelecek vaat eden bir çözüm sunuyor. güneş enerjisi ile çalışan toplam su bölme, temiz ve yenilenebilir hidrojen yakıt kaynağı olabilir; Ancak, araştırma yıllardır rağmen, pratik kullanım için yeterince kararlı ve verimli sistemler henüz gerçekleşmiş değil. photodeposition ve yarı iletken aracılı fotokataliz Hem fotoğraf oluşturulan elektron-delik çiftleri ayıran ve redoks reaksiyonları başlatabilir yüzeye onları sürüş aynı mekanizma güveniyor. Bu iki süreç arasındaki benzerlikler Fotokatalizörler 4-6 alanı için cazip bir sentetik aracı photodeposition olun. Bu yöntem, yeni ve keşfedilmemiş sınırlarına fotokatalist üretimini sürmesi bekleniyor. Potansiyel olarak mekansal düzenleme üzerinde bozulmamış kontrol sağlayabilirBir Heteroyapılarda farklı bileşenler ve sofistike nanoparçacık sistemlerini inşa yeteneği ilerlemek. Sonuçta yöntem bir adım daha yakın direkt güneş-yakıt enerji dönüşümü için etkin bir fotokatalist gerçekleştirerek bizi getirecektir. Su oksidasyonu 7-11 için etkili bir katalizör olduğu bilinmektedir gibi, bir ko-katalizör olarak izo 2 büyümesini incelenmiştir. 12,13 çubuk (kadmiyum sülfit) gömülü kuantum noktası (CdSe) içindeki bir ayarlanabilir yapısı eden fotokatalizör alt-tabaka 14,15 olarak kullanılmıştır. Şu anda oksidatif yolu bir aracılı yol üzerinden oluşup henüz belirlenemeyen ya da doğrudan delik saldırı gereğidir. Burada, yarı iletken heteroyapıların içinde foto jenere deliklerinin üzerine bilgimiz ve kontrol oksidasyon reaksiyonlarında bir mekanik çalışma için harnessed olabilir. Bu arasında kapalı delikler 16,17 ve oluşumun lokalizasyonu kolaylaştırır alt-tabaka mimarisi ile mümkün olmaktadırçubuk üzerinde farklı oksidasyon reaksiyonu sitesi. Lokalize yük taşıyıcı ile nano malzemelerin kullanılması ürünlerin basit incelenmesi ile redoks reaksiyonlarını mekanistik çalışmalar için kullanılabilir. Bu şekilde her iki photodeposition indirgeme ve oksidasyon reaksiyonu yollarının benzersiz sonda olarak kullanılabilir. Bu photodeposition ve kenar kolloidal sentezi 18-20 kesme kombinasyonuyla elde yeni ve ilgi çekici olasılık bir örnektir. su bölme ve yenilenebilir enerji dönüşüm için etkin bir katalizörün geliştirmek için arayış malzemeleri toplum içinde önemli bir itme haline gelmiştir. o fotokimyasal istikrarsızlık engellenmektedir ama bu, hidrojen üretimi için son derece etkin olduğu bilinmektedir CdS dünya çapında ilgi, teşvik etmiştir. Çalışmalarımız burada malzemenin Aşil topuğu davranır. IRO 2 dekore CdSe @ CdS çubuklar saf uzamış aydınlatma altında olağanüstü fotokimyasal istikrar göstermektedirsu.

<table><tbody><tr><td>Sulfur (S)</td><td>Sigma</td><td>84683</td><td></td></tr><tr><td>Selenium (Se)</td><td>Sigma</td><td>229865</td><td></td></tr><tr><td>Cadmium Oxide (CdO)</td><td>Sigma</td><td>202894</td><td>Highly Toxic</td></tr><tr><td>n-Octadecylphosphonic acid (ODPA)</td><td>Sigma</td><td>715166</td><td></td></tr><tr><td>Propylphosphonic acid (PPA)</td><td>Sigma</td><td>305685</td><td>Highly regulated in some countries and regions</td></tr><tr><td>Butylphosphonic acid (BPA)</td><td>Sigma</td><td>737933</td><td>Alternative to PPA</td></tr><tr><td>Hexylphosphonic acid (HPA)</td><td>Sigma</td><td>750034</td><td>Alternative to PPA</td></tr><tr><td>Trioctylphosphonic oxide (TOPO)</td><td>Sigma</td><td>346187</td><td></td></tr><tr><td>Tri-n-octylphosphine, 97% (TOP)</td><td>Sigma</td><td>718165</td><td>Air sensitive</td></tr><tr><td>Spectrochemical Stirbar</td><td>Sigma</td><td>Z363545</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hydroxide</td><td>Sigma</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Sigma</td><td>322415</td><td></td></tr><tr><td>Toluene</td><td>Sigma</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>Hexane</td><td>Sigma</td><td>296090</td><td></td></tr><tr><td>Octylamine</td><td>Sigma</td><td>74988</td><td></td></tr><tr><td>Nonanoic Acid</td><td>Sigma</td><td>N5502</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Sigma</td><td>278475</td><td></td></tr><tr><td>Mercaptoundecanoic Acid (MUA)</td><td>Sigma</td><td>674427</td><td></td></tr><tr><td>Tetramethylammonium Hydroxide (TMAH)</td><td>Sigma</td><td>T7505</td><td></td></tr><tr><td>Apiezon H Grease (high temperature grease)</td><td>Sigma</td><td>Z273562</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Persulfate</td><td>Sigma</td><td>216232</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Nitrate</td><td>Sigma</td><td>229938</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hexachloroiridate(III) hydrate</td><td>Sigma</td><td>288160</td><td></td></tr><tr><td>Mounted 455 nm LED</td><td>Thorlabs</td><td>M455L3</td><td></td></tr><tr><td>Cuvette Holder</td><td>Thorlabs</td><td>CVH100</td><td></td></tr><tr><td>25 ml 3-neck Round Bottom Flask</td><td>Chemglass</td><td>CG-1524-A-02</td><td></td></tr><tr><td>Liebig Condensor</td><td>Chemglass</td><td>CG-1218-A-20</td><td></td></tr><tr><td>T-Joint Adapter</td><td>Chemglass</td><td>AF-0509-10</td><td></td></tr></tbody></table>

photochemical oxidative growth of iridium oxide nanoparticles on cdse@cds nanorods

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide (CdSe@CdS) nanorod photocatalysts. Seeded rods are grown using a colloidal hot-injection method and then moved to an aqueous medium by ligand exchange. CdSe@CdS nanorods, an iridium precursor and other salts are mixed and illuminated. The deposition process is initiated by absorption of photons by the semiconductor particle, which results with formation of charge carriers that are used to promote redox reactions. To insure photochemical oxidative growth we used an electron scavenger. The photogenerated holes oxidize the iridium precursor, apparently in a mediated oxidative pathway. This results in the growth of high quality crystalline iridium oxide particles, ranging from 0.5 nm to about 3 nm, along the surface of the rod. Iridium oxide grown on CdSe@CdS heterostructures was studied by a variety of characterization methods, in order to evaluate its characteristics and quality. We explored means for control over particle size, crystallinity, deposition location on the CdS rod, and composition. Illumination time and excitation wavelength were found to be key parameters for such control. The influence of different growth conditions and the characterization of these heterostructures are described alongside a detailed description of their synthesis. Of significance is the fact that the addition of iridium oxide afforded the rods astounding photochemical stability under prolonged illumination in pure water (alleviating the requirement for hole scavengers).

Transmisyon elektron mikrograflan (TEM) tohumlu çubuklar (Şekil 1) üstünde bir iridium oksit dağılımı görmek için toplanmıştır. TEM örnekleri TEM ızgara üzerine çözülmüş parçacıklarından bir damla pipetleme ile hazırlanmıştır. X-ışını difraksiyonu (XRD, Şekil 2) ve X-ışını fotoelektron spektrumları (XPS Şekil 3) bir kristalin iro 2 karışımı ve IR&#39;nin 2 O 3 g?...

Watch this Scientific Journal Video about Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods at JoVE.com

Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

A protocol for the photochemical oxidative growth of small crystalline iridium oxide nanoparticles on the surface of CdSe@CdS seeded rod nanoparticles is presented.

CdSe @ CdS nanorods üzerinde İridyum Oksit Nanopartiküller Fotokimyasal Oksidatif Büyüme

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide ...

photochemical-oxidative-growth-iridium-oxide-nanoparticles-on-cdsecds

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.5K Görüntüleme.  Technion – Israel Institute of Technology. A protocol for the photochemical oxidative growth of small crystalline iridium oxide nanoparticles on the surface of CdSe@CdS seeded rod nanoparticles is presented.

Video: Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

Single-molecule imaging is an important tool for understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the spatial and temporal heterogeneity of molecular behaviors that underlie cellular biology 1-4. To image an individual molecule of interest, it is typically conjugated to a fluorescent tag (dye, protein, bead, or quantum dot) and observed with epifluorescence or total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. While dyes and fluorescent proteins have been the mainstay of fluorescence imaging for decades, their fluorescence is unstable under high photon fluxes necessary to observe individual molecules, yielding only a few seconds of observation before complete loss of signal. Latex beads and dye-labeled beads provide improved signal stability but at the expense of drastically larger hydrodynamic size, which can deleteriously alter the diffusion and behavior of the molecule under study.
Quantum dots (QDs) offer a balance between these two problematic regimes. These nanoparticles are composed of semiconductor materials and can be engineered with a hydrodynamically compact size with exceptional resistance to photodegradation 5. Thus in recent years QDs have been instrumental in enabling long-term observation of complex macromolecular behavior on the single molecule level. However these particles have still been found to exhibit impaired diffusion in crowded molecular environments such as the cellular cytoplasm and the neuronal synaptic cleft, where their sizes are still too large 4,6,7.
Recently we have engineered the cores and surface coatings of QDs for minimized hydrodynamic size, while balancing offsets to colloidal stability, photostability, brightness, and nonspecific binding that have hindered the utility of compact QDs in the past 8,9. The goal of this article is to demonstrate the synthesis, modification, and characterization of these optimized nanocrystals, composed of an alloyed HgxCd1-xSe core coated with an insulating CdyZn1-yS shell, further coated with a multidentate polymer ligand modified with short polyethylene glycol (PEG) chains (Figure 1). Compared with conventional CdSe nanocrystals, HgxCd1-xSe alloys offer greater quantum yields of fluorescence, fluorescence at red and near-infrared wavelengths for enhanced signal-to-noise in cells, and excitation at non-cytotoxic visible wavelengths. Multidentate polymer coatings bind to the nanocrystal surface in a closed and flat conformation to minimize hydrodynamic size, and PEG neutralizes the surface charge to minimize nonspecific binding to cells and biomolecules. The end result is a brightly fluorescent nanocrystal with emission between 550-800 nm and a total hydrodynamic size near 12 nm. This is in the same size range as many soluble globular proteins in cells, and substantially smaller than conventional PEGylated QDs (25-35 nm).

We describe the preparation of colloidal quantum dots with minimized hydrodynamic size for single-molecule fluorescence imaging. Compared to conventional quantum dots, these nanoparticles are similar in size to globular proteins and are optimized for single-molecule brightness, stability against photodegradation, and resistance to nonspecific binding to proteins and cells.

Tek molekül Görüntüleme için kompakt Kuantum Noktaları

Single-molecule imaging is an important tool for  understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the  spatial and temporal ...

Mühendislik

Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials offering a superior control over the spatial distribution of charge carriers across material interfaces. As this study demonstrates, a combination of donor-acceptor nanocrystal (NC) domains in a single nanoparticle can lead to the realization of efficient photocatalytic1-5 materials, while a layered assembly of donor- and acceptor-like nanocrystals films gives rise to photovoltaic materials.
Initially the paper focuses on the synthesis of composite inorganic nanocrystals, comprising linearly stacked ZnSe, CdS, and Pt domains, which jointly promote photoinduced charge separation. These structures are used in aqueous solutions for the photocatalysis of water under solar radiation, resulting in the production of H2 gas. To enhance the photoinduced separation of charges, a nanorod morphology with a linear gradient originating from an intrinsic electric field is used5. The inter-domain energetics are then optimized to drive photogenerated electrons toward the Pt catalytic site while expelling the holes to the surface of ZnSe domains for sacrificial regeneration (via methanol). Here we show that the only efficient way to produce hydrogen is to use electron-donating ligands to passivate the surface states by tuning the energy level alignment at the semiconductor-ligand interface. Stable and efficient reduction of water is allowed by these ligands due to the fact that they fill vacancies in the valence band of the semiconductor domain, preventing energetic holes from degrading it. Specifically, we show that the energy of the hole is transferred to the ligand moiety, leaving the semiconductor domain functional. This enables us to return the entire nanocrystal-ligand system to a functional state, when the ligands are degraded, by simply adding fresh ligands to the system4.
To promote a photovoltaic charge separation, we use a composite two-layer solid of PbS and TiO2 films. In this configuration, photoinduced electrons are injected into TiO2 and are subsequently picked up by an FTO electrode, while holes are channeled to a Au electrode via PbS layer6. To develop the latter we introduce a Semiconductor Matrix Encapsulated Nanocrystal Arrays (SMENA) strategy, which allows bonding PbS NCs into the surrounding matrix of CdS semiconductor. As a result, fabricated solids exhibit excellent thermal stability, attributed to the heteroepitaxial structure of nanocrystal-matrix interfaces, and show compelling light-harvesting performance in prototype solar cells7.

A general strategy for the development of charge-separating semiconductor nanocrystal composites deployable for solar energy production is presented. We show that assembly of donor-acceptor nanocrystal domains in a single nanoparticle geometry gives rise to a photocatalytic function, while bulk-heterojunctions of donor-acceptor nanocrystal films can be used for photovoltaic energy conversion.

Şarj-Ayırma Nanokristaller ve Bunların Katılar Yoluyla Güneş Enerjisi Hasat

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials ...

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded synthesis strategy is used in which spherical seeds of CdSe are prepared first using a hot-injection technique. By controlling the crystal structure of the seed to be either wurtzite or zinc-blende, the subsequent hot-injection growth of CdS off of the seed results in either a rod-shaped or tetrapod-shaped nanocrystal, respectively. The phase and morphology of the synthesized nanocrystals are confirmed using X-ray diffraction and transmission electron microscopy, demonstrating that the nanocrystals are phase-pure and have a consistent morphology. The extinction coefficient and quantum yield of the synthesized nanocrystals are calculated using UV-Vis absorption spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The rods and tetrapods exhibit extinction coefficients and quantum yields that are higher than that of the bare seeds. This synthesis demonstrates the precise arrangement of materials that can be achieved at the nanoscale by using a seeded synthetic approach.

A protocol for the seeded synthesis of rod-shaped and tetrapod-shaped multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe is presented.

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded ...

Kimya

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature solvents. These coordinating ligands help solubilize and stabilize the nanoparticles while in solution, and can influence the resulting size and reactivity of the nanoparticles during their formation. Despite the ubiquity of using ligands during synthesis, the presence of aliphatic ligands on the nanoparticle surface can result in a number of problems during the end use of the nanoparticles, necessitating further ligand stripping or ligand exchange procedures. We have developed a way to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanoparticles using a unique sulfur copolymer. This sulfur copolymer is primarily composed of elemental sulfur, which is a cheap and abundant material. The sulfur copolymer has the advantages of operating both as a high temperature solvent and as a sulfur source, which can react with a cadmium precursor during nanoparticle synthesis, resulting in the generation of ligand free CdS. During the reaction, only some of the copolymer is consumed to produce CdS, while the rest remains in the polymeric state, thereby producing a nanocomposite material. Once the reaction is finished, the copolymer stabilizes the nanoparticles within a solid polymeric matrix. The copolymer can then be removed before the nanoparticles are used, which produces nanoparticles that do not have organic coordinating ligands. This nascent synthesis technique presents a method to produce metal-sulfide nanoparticles for a wide variety of applications where the presence of organic ligands is not desired.

Herein we present a method to synthesize ligand-free cadmium sulfide (CdS) nanoparticles based on a unique sulfur copolymer. The sulfur copolymer operates as a high temperature solvent and a sulfur source during the nanoparticle synthesis and stabilizes the nanoparticles after the reaction.

Bir Kükürt Kopolimer Matrix içinde ligand-serbest CdS Nanopartiküller Sentezi

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the synthetic methods for the preparation of gold nanorods are still not fully optimized. In this paper we describe a new, highly efficient, two-step protocol based on the use of hydroquinone as a mild reducing agent. Our approach allows the preparation of nanorods with a good control of size and aspect ratio (AR) simply by varying the amount of hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB) and silver ions (Ag+) present in the "growth solution". By using this method, it is possible to markedly reduce the amount of CTAB, an expensive and cytotoxic reagent, necessary to obtain the elongated shape. Gold nanorods with an aspect ratio of about 3 can be obtained in the presence of just 50 mM of CTAB (versus 100 mM used in the standard protocol based on the use of ascorbic acid), while shorter gold nanorods are obtained using a concentration as low as 10 mM.

This paper describes a protocol for the synthesis of gold nanorods, based on the use of hydroquinone as reducing agent, plus the different mechanisms for controlling their size and aspect ratio.

Altın nanorods hidrokinon Esaslı Sentezi

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis of Hierarchical ZnO/CdSSe Heterostructure Nanotrees

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are composed of CdSSe branches grown on ZnO nanowires that are vertically aligned on a transparent sapphire substrate. The morphology was measured via scanning electron microscopy. The crystal structure was determined by X-ray powder diffraction analysis. Both the ZnO stem and CdSSe branches have a predominantly wurtzite crystal structure. The mole ratio of S and Se in the CdSSe branches was measured by energy dispersive X-ray spectroscopy. The CdSSe branches result in strong visible light absorption. Photoluminescence (PL) spectroscopy showed that the stem and branches form a type-II heterojunction. PL lifetime measurements showed a decrease in the lifetime of emission from the trees when compared to emission from individual ZnO stems or CdSSe branches and indicate fast charge transfer between CdSSe and ZnO. The vertically aligned ZnO stems provide a direct electron transport pathway to the substrate and allow for efficient charge separation after photoexcitation by visible light. The combination of the abovementioned properties makes ZnO/CdSSe nanotrees promising candidates for applications in solar cells, photocatalysis, and opto-electronic devices.

Here, we prepare and characterize novel tree-like hierarchical ZnO/CdSSe nanostructures, where CdSSe branches are grown on vertically aligned ZnO nanowires. The resulting nanotrees are a potential material for solar energy conversion and other opto-electronic devices.

Hiyerarşik ZnO / CdSSe Heteroyapı Nanotrees sentezi

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be covalently and site-specifically linked via their end facets, resulting in polymer-like linear or branched chains. The linking procedure begins with a cation-exchange process in which the end facets of the cadmium chalcogenide NCs are first converted to silver chalcogenide. This is followed by the selective removal of ligands at their surface. This results in cadmium chalcogenide NCs with highly reactive silver chalcogenide end facets that spontaneously fuse upon contact with each other, thereby establishing an interparticle facet-to-facet attachment. Through the judicious choice of precursor concentrations, an extensive network of linked NCs can be produced. Structural characterization of the linked NCs is carried out via low- and high-resolution transmission electron microscopy (TEM), as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy, which confirm the presence of silver chalcogenide domains between chains of cadmium chalcogenide NCs.

A protocol detailing how shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanocrystals can be covalently linked via their end facets is presented here.

Model model şekil-Yönbağımlı kolloidal kadmiyum Chalcogenide taşınımı bağlama

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Ligand-Mediated Nucleation and Growth of Palladium Metal Nanoparticles

The size, size distribution and stability of colloidal nanoparticles are greatly affected by the presence of capping ligands. Despite the key contribution of capping ligands during the synthesis reaction, their role in regulating the nucleation and growth rates of colloidal nanoparticles is not well understood. In this work, we demonstrate a mechanistic investigation of the role of trioctylphosphine (TOP) in Pd nanoparticles in different solvents (toluene and pyridine) using in situ SAXS and ligand-based kinetic modeling. Our results under different synthetic conditions reveal the overlap of nucleation and growth of Pd nanoparticles during the reaction, which contradicts the LaMer-type nucleation and growth model. The model accounts for the kinetics of Pd-TOP binding for both, the precursor and the particle surface, which is essential to capture the size evolution as well as the concentration of particles in situ. In addition, we illustrate the predictive power of our ligand-based model through designing the synthetic conditions to obtain nanoparticles with desired sizes. The proposed methodology can be applied to other synthesis systems and therefore serves as an effective strategy for predictive synthesis of colloidal nanoparticles.

The main goal of this work is to elucidate the role of capping agents in regulating the size of palladium nanoparticles by combining in situ small angle x-ray scattering (SAXS) and ligand-based kinetic modeling.

Çekirdekleşme ligand-aracılı ve Paladyum Metal nano tanecikleri gelişmesi

The size, size distribution and stability of colloidal nanoparticles are greatly affected by the presence of capping ligands. Despite the key contribution ...

A Continuous-flow Photocatalytic Reactor for the Precisely Controlled Deposition of Metallic Nanoparticles

In this work, a novel photocatalytic reactor for the pulsed and controlled excitation of the photocatalyst and the precise deposition of metallic nanoparticles is developed. Guidelines for the replication of the reactor and its operation are provided in detail. Three different composite systems (Pt/graphene, Pt/TiO2, and Au/TiO2) with monodisperse and uniformly distributed particles are produced by this reactor, and the photodeposition mechanism, as well as the synthesis optimization strategy, are discussed. The synthesis methods and their technical aspects are described comprehensively. The role of the ultraviolet (UV) dose (in each excitation pulse) on the photodeposition process is investigated and the optimum values for each composite system are provided.

For a continuous and scalable synthesis of noble-metal-based nanocomposites, a novel photocatalytic reactor is developed and its structure, operation principles, and product quality optimization strategies are described.

Metalik nano tanecikleri tam kontrollü birikimi için sürekli akış Fotokatalitik reaktör

In this work, a novel photocatalytic reactor for the pulsed and controlled excitation of the photocatalyst and the precise deposition of metallic ...

Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot electrons upon SPR irradiation drive reductive deposition of Pd on colloidal AuNR in the presence of [PdCl4]2-. Plasmon-driven reduction of secondary metals potentiates covalent, sub-wavelength deposition at targeted locations coinciding with electric field &#8220;hot-spots&#8221; of the plasmonic substrate using an external field (e.g., laser). The process described herein details a solution-phase deposition of a catalytically-active noble metal (Pd) from a transition metal halide salt (H2PdCl4) onto aqueously-suspended, anisotropic plasmonic structures (AuNR). The solution-phase process is amenable to making other bimetallic architectures. Transmission UV-vis monitoring of the photochemical reaction, coupled with ex situ XPS and statistical TEM analysis, provide immediate experimental feedback to evaluate properties of the bimetallic structures as they evolve during the photocatalytic reaction. Resonant plasmon irradiation of AuNR in the presence of [PdCl4]2- creates a thin, covalently-bound Pd0 shell without any significant dampening effect on its plasmonic behavior in this representative experiment/batch. Overall, plasmonic photodeposition offers an alternative route for high-volume, economical synthesis of optoelectronic materials with sub-5 nm features (e.g., heterometallic photocatalysts or optoelectronic interconnects).

A protocol for anisotropic photodeposition of Pd onto aqueously-suspended Au nanorods via localized surface plasmon excitation is presented.

Yüzey Plazmon Uyarma tarafından Kolloidal Au Nanorods üzerine Pd Photodeposition

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot ...