Name: facet-to-facet linking of shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanostructures
Uploaded: 2017-08-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי JCO A * כוכב Investigatorship הענק (פרוייקט מס 1437C 00135), A * כוכב & הנדסה המועצה במגזר הציבורי מענקי מחקר (פרויקט מס 1421200076), ומדע מיזמי מחקר משותף של JSPS-NUS הענק (WBS R143-000-611-133).

1. הכנת פתרונות מניות קודמן
<ol><li>
פתרון מניות העליון-Se.
	<ol>
<li>הכפפות האווירה החנקן, שוקל לצאת 11.84 גר' כדורי סלניום לתוך בקבוקון חרוט 150-mL, מניחים פס מגנטי מערבבים הבקבוקון.</li>
		<li>להוסיף 100 מ של tri-n-octylphosphine (למעלה) הבקבוקון חרוט, לאטום את הבקבוק עם מחיצת גומי.</li>
		<li>מערבבים את התערובת למ?...

<ol>
	<li>Figuerola, 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=End-to-End+Assembly+of+Shape-Controlled+Nanocrystals+via+a+Nanowelding+Approach+Mediated+by+Gold+Domains.">End-to-End Assembly of Shape-Controlled Nanocrystals via a Nanowelding Approach Mediated by Gold Domains.</a> Adv. Mat. 21, 550-554 (2009).</li><li>Tang, Z., Kotov, N. A., Giersig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+Organization+of+Single+CdTe+Nanoparticles+into+Luminescent+Nanowires.">Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires.</a> Science. 297, 237-240 (2002).</li><li>Kim, D., Kim, W. D., Kang, M. S., Kim, S. -. H., Lee, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Organization+of+Nanorods+into+Ultra-Long+Range+Two-Dimensional+Monolayer+End-to-End+Network.">Self-Organization of Nanorods into Ultra-Long Range Two-Dimensional Monolayer End-to-End Network.</a> Nano Lett. 15, 714-720 (2015).</li><li>Schliehe, C., 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=Ultrathin+PbS+Sheets+by+Two-Dimensional+Oriented+Attachment.">Ultrathin PbS Sheets by Two-Dimensional Oriented Attachment.</a> Science. 329, 550-553 (2010).</li><li>Chakrabortty, S., 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=Facet+to+facet+Linking+of+Shape+Anisotropic+Inorganic+Nanocrystals+with+Site+Specific+and+Stoichiometric+Control.">Facet to facet Linking of Shape Anisotropic Inorganic Nanocrystals with Site Specific and Stoichiometric Control.</a> Nano Lett. 16, 6431-6436 (2016).</li><li>Leatherdale, C. A., Woo, W. K., Mikulec, F. V., Bawendi, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Absorption+Cross+Section+of+CdSe+Nanocrystal+Quantum+Dots.">On the Absorption Cross Section of CdSe Nanocrystal Quantum Dots.</a> J Phys Chem B. 106, 7619-7622 (2002).</li><li>Dabbousi, B. O., 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=(CdSe)ZnS+Core-Shell+Quantum+Dots:+Synthesis+and+Characterization+of+a+Size+Series+of+Highly+Luminescent+Nanocrystallites.">(CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites.</a> J Phys Chem B. 101, 9463-9475 (1997).</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+Coilloidal+CdSe/CdS+Nanorods+Prepared+by+Seeded+Grwoth+Approach.">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Coilloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by Seeded Grwoth Approach.</a> Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).</li><li>Shaviv, E., 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=Absorption+properties+of+Metal-Semiconductor+Hybrid+Nanoparticles.">Absorption properties of Metal-Semiconductor Hybrid Nanoparticles.</a> ACS Nano. 5, 4712-4719 (2011).</li><li>Lim, J., 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=Controlled+Synthesis+of+CdSe+Tetrapods+with+High+Morphological+Uniformity+by+the+Persistent+Kinetic+Growth+and+the+Halide-Mediated+Phase+Transformation.">Controlled Synthesis of CdSe Tetrapods with High Morphological Uniformity by the Persistent Kinetic Growth and the Halide-Mediated Phase Transformation.</a> Chem Mat. 25, 1443-1449 (2013).</li></ol>

קישור בטכניקה המתוארת בעבודה זו מאפשרת צורה-אניסוטרופי קדמיום chalcogenide חלקיקים יכולים עוברים קטיון עם Ag+ להתאחד, היבט היבט, לתוך הרכבות כגון רשתות קוויות או רשתות מסועף. כשל כדי ליצור מכלולים היטב התפזרו, מקיף של פן-כדי-היבט חלקיקים מקושר לעתים קרובות בגלל שתי סיבות: (i) ODPA לא מפוזרת גם ה...

הרכבה בבימויו של מוליכים למחצה colloidal רכיבי Nc מציע שער סינתטי הזיוף של nanostructures physicochemical הסינתטיות גם הסכום קולקטיבית או שונים בתכלית מן שלהם אבני בניין הפרט NC1 , 2 , 3 , 4. בין הגישות השונות להתכנסות ננו-חלקיק, שיטת הצירוף מונחה - ב אילו רכיבי Nc בעיקרו מקובעים אחד עם השני - מתבלטת המאפשר להשתלב אלקטרונית interparticle. עם זאת, מצורף אוריינטציה המקובלת בדרך כלל דורש איזון עדין של חלקיקים דיפול - ליגנד -, אינטראקציות ממס מבוסס בדרך כלל שקשה לבצע ולעשות החלים על מערכות שונות NC.
לאחרונה פיתחנו שיטה רטוב-כימי של covalently להצטרף צורה-אניסוטרופי קדמיום chalcogenide רכיבי Nc על ידי החדרת ביניים אורגניים תגובתי באמצעות תהליך סלקטיבי-אתר התגרענות. החלקיקים מקושרים לאחר מכן על ידי היתוך גרעיני ספונטני של תגובתי תחומים ביניים אורגניים5. למרות הטכניקה עדיין מבוססת על מנגנון מונחה המצורף, יש הרבה פחות צורך לשקול אינטראקציות interparticle חלש, ובכך מאפשר יותר גמישות ובקרה. החיבור של צורה-אניסוטרופי קדמיום chalcogenide רכיבי Nc מבוצע על ידי המרת הראשון שלהם היבטים עצה chalcogenide כסף באמצעות תהליך חלקי קטיון (בתמיסה); זה ואחריו הסרת סלקטיבי ליגנדים passivating פני השטח. השרות החשאי ואז לבוא יחד באמצעות היתוך גרעיני של הצדדים החשופים chalcogenide כסף, וכתוצאה מכך מכלולים של קדמיום chalcogenide רכיבי Nc המקושרות end-to-end.
ב פרוטוקול זה, נדגים הטכניקה המקשרים יכול להיות מיושם למגוון של צורה-אניסוטרופי קדמיום chalcogenide רכיבי Nc (קרי, נזרע CdSe NRs תקליטורים ו NRs CdSe מתחילה CdSe או תוכנית-המיתאר), שרשראות מניב NR ליניארי ארוכה או TP מסועף מאוד רשתות. תוצאות אלו מראים כי הטכניקה ניתן להרחיב את מגוון רחב של צורות NC ו נוטה? כסף קטיון מתכת chalcogenides.

<table width="724">
	<colgroup>
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Cadmium oxide (CdO), 99.5%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="width:288px;height:43px;">Tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), 90 % and 99%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical and analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="47">
			<td height="47" style="width:288px;height:47px;">Cadmium acetylacetonate (Cd(acac)2), 99.9%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Hexadecanediol (HDDO), 90%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">1-octadecene (ODE), 90%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Dodecylamine (DDA), 98%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="47">
			<td height="47" style="width:288px;height:47px;">Cadmium nitrate tetrahydrate ((CdNO3)2.4H2O), 98%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Myristic acid (MA), 99%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Octyl phosphonic acid (OPA), 97%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Oleylamine (Oly), 70%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="width:288px;height:43px;">Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), 95%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Selenium pellets (Se, 5 mm), 99.99%</td>
			<td style="width:123px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Hexadecylamine (HDA), 90%</td>
			<td style="width:123px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade, toxic</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">n-tetradecylphosphonic acid (TDPA), 98%&#160;</td>
			<td style="width:123px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="width:288px;height:26px;">Silver nitrate (AgNO3), 99.9%</td>
			<td style="width:123px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Oleic acid (OA), 90%</td>
			<td style="width:123px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="width:288px;height:43px;">Tri-n-octylphosphine (TOP), 97%</td>
			<td style="width:123px;">Strem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade, toxic, air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">n-hexylphosphonic acid (HPA), 97%</td>
			<td style="width:123px;">Strem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">n-octadecylphosphonic acid (ODPA), 97%</td>
			<td style="width:123px;">Strem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Tellurium powder (Te), 99.9%</td>
			<td style="width:123px;">Strem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="width:288px;height:43px;">Tri-n-butylphosphine (TBP), 99%</td>
			<td style="width:123px;">Strem</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Analytical grade, highly toxic, air sensitive</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="width:288px;height:22px;">Diisooctylphosphonic acid (DIPA), 90%</td>
			<td style="width:123px;">Fluka</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:191px;">Technical grade, toxic</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facet-to-facet linking of shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanostructures

כאן, אנו מתארים פרוטוקול המאפשר nanocrystals chalcogenide קדמיום צורה-אניסוטרופי (רכיבי Nc), כגון nanorods (NRs) ו- tetrapods (TPs), במטרה להיות covalently ולא site-specifically מקושרים באמצעות היבטים הקצה שלהם, וכתוצאה מכך פולימר דמוי ליניארי או מסועף רשתות. ההליך המקשרים מתחיל עם קטיון תהליך שבו מגזרי קצה chalcogenide קדמיום רכיבי Nc יומרו תחילה chalcogenide כסף. זה ואחריו הסרת סלקטיבי ליגנדים על פני השטח שלהם. התוצאה קדמיום chalcogenide רכיבי Nc עם סוף chalcogenide כסף תגובתי ההיבטים הרבים שיש נתיך באופן ספונטני על קשר אחד עם השני, ובכך הקמת מצורף פן-כדי-היבט interparticle. דרך הבחירה הביוספירה של קודמן ריכוזים, רשת נרחבת של רכיבי Nc המקושר יכול להיות מיוצר. אפיון מבניים של השרות החשאי המקושרת מתבצעת באתר ברזולוציה נמוכה גבוה במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM), כמו גם הספקטרומטריה ואנליזת-אנרגיה, אשר מאשרים את הנוכחות של chalcogenide כסוף התחומים בין שרשראות של קדמיום chalcogenide רכיבי Nc.

באמצעות CdSe-נזרע NRs תקליטורים כמערכת מודל, כמופיע ב איור 1(א), הפגנו שנוכל להשתמש תהליך חלקי של exchange Ag+ במיוחד להפוך את הצדדים בקצות NR Ag2ס הצדדים2S Ag הם כתרים על ידי DDA, אשר מגיב ODPA ויה לתגובה חומצה בסיס ליצירת לא מסיסים מלח5</s...

Watch this Scientific Journal Video about Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures at JoVE.com

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

פרוטוקול המפרט כיצד צורת אניסוטרופי קדמיום colloidal chalcogenide nanocrystals יכולים להיות מקושרים covalently באמצעות היבטים הקצה שלהם מוצג כאן.

פן-כדי-היבט הקישור של קדמיום Colloidal צורה-אניסוטרופי 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 ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Determination of the Gas-phase Acidities of Oligopeptides

קביעת Acidities גז השלב של Oligopeptides

Amino acid residues located at different positions in folded proteins often exhibit different degrees of acidities. For example, a cysteine residue ...

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

ניקל ננו gyroid מSupramolecules קופולימר Diblock

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, ...

Synthesis of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates for the Application of Generating Cyanocarbenes

סינתזה של Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates ליישום של יצירת Cyanocarbenes

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent ...

Quantitative and Qualitative Examination of Particle-particle Interactions Using Colloidal Probe Nanoscopy

בחינה כמותית ואיכותי של אינטראקציות חלקיקי חלקיקים באמצעות קולואיד Probe Nanoscopy

Colloidal Probe Nanoscopy (CPN), the study of the nano-scale interactive forces between a specifically prepared colloidal probe and any chosen substrate ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

סינתזת קילוף של פוספטים זירקוניום Discotic להשיג קריסטלים קולואיד נוזלים

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

הכנה ואפיון של C60/Graphene היברידית Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

The Effect of Ultraviolet Radiation on the Chemical Bath Deposition of Bis(thiourea) Cadmium Chloride Crystals and the Subsequent CdS Obtention

The Effect of Ultraviolet Radiation on the Chemical Bath Deposition of Bisthiourea Cadmium Chloride Crystals and the Subsequent CdS Obtention

השפעת קרינה אולטרה סגולה על התצהיר אמבט כימי של הקריסטלים כלוריד קדמיום Bis(thiourea), את Obtention תקליטורים עוקבות

In this work, the effects on the preparation of bis(thiourea) cadmium chloride crystals when illuminated with ultraviolet (UV) light at a wavelength of ...

Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules

המוטיבים אן יציב, 1 י ו- 2D Nanostructures בנוי מולקולות DNA מעגלי קטן

This article presents a detailed protocol for synthesis of small circular DNA molecules, annealing of circular DNA motifs, and construction of 1D and 2D ...

Gene-therapy Inspired Polycation Coating for Protection of DNA Origami Nanostructures

ריפוי גנטי בהשראת Polycation ציפוי הגנה על ה-DNA אוריגמי Nanostructures

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in ...

Tuning the Acidity of Pt/ CNTs Catalysts for Hydrodeoxygenation of Diphenyl Ether

כוונון החומציות של מזרזים Pt/CNTs להידרוחמצון אתר

We herein present a method for the synthesis of HNbWO6, HNbMoO6, HTaWO6 solid acid nanosheet modified Pt/CNTs. By varying the weight of various solid acid ...