Name: preparation and characterization of c60/graphene hybrid nanostructures
Uploaded: 2018-05-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures at JoVE.com

עבודה זו נתמכת על ידי המשרד מחקר של צבא ארה ב תחת המענק W911NF-15-1-0414.

1. הכנת התא קנודסן תוצרת בית
<ol><li>
להתכונן רכיבים קנודסן תא
	<ol>
<li>רכישה CF מאוגן מבוסס מוזנים כוח (2.75" CF, פלדת אל-חלד 4 סיכות). תרגיל שני חורים משורשרת דרך מוזנים, בנקודות לחצות בין קוטר אחד 1.30" קו וההיקף שלה.</li>
		<li>הכן צינור זכוכית (0.315" מחוץ קוטר (OD), אורך 2.50").</li>
		<li>לרכוש יריעות דקות נחוש...

<ol>
	<li>Gutzler, R., Heckl, W. M., Lackinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+a+Knudsen+effusion+cell+with+a+quartz+crystal+microbalance:+In+situ+measurement+of+molecular+evaporation+rates+with+a+fully+functional+deposition+source.">Combination of a Knudsen effusion cell with a quartz crystal microbalance: In situ measurement of molecular evaporation rates with a fully functional deposition source.</a> Review of Scientific Instruments. 81, 015108 (2010).</li><li>de Barros, A. L. F., 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=A+simple+experimental+arrangement+for+measuring+the+vapour+pressures+and+sublimation+enthalpies+by+the+Knudsen+effusion+method:+Application+to+DNA+and+RNA+bases.">A simple experimental arrangement for measuring the vapour pressures and sublimation enthalpies by the Knudsen effusion method: Application to DNA and RNA bases.</a> Nuclear Instruments &amp; Methods in Physics Research Section a-Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment. 560, (2006).</li><li>Shukla, A. 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=Versatile+UHV+compatible+Knudsen+type+effusion+cell.">Versatile UHV compatible Knudsen type effusion cell.</a> Review of Scientific Instruments. 75, 4467 (2004).</li><li>Cho, 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=Structural+and+Electronic+Decoupling+of+C60+from+Epitaxial+Graphene+on+SiC.">Structural and Electronic Decoupling of C60 from Epitaxial Graphene on SiC.</a> Nano Letters. 12, 3018 (2012).</li><li>Jung, 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=Atomically+resolved+orientational+ordering+of+C60+molecules+on+epitaxial+graphene+on+Cu(111).">Atomically resolved orientational ordering of C60 molecules on epitaxial graphene on Cu(111).</a> Nanoscale. 6 (111), 11835 (2014).</li><li>Li, 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=Self-assembly+of+C60+monolayer+on+epitaxially+grown,+nanostructured+graphene+on+Ru(0001)+surface.">Self-assembly of C60 monolayer on epitaxially grown, nanostructured graphene on Ru(0001) surface.</a> Applied Physics Letters. 100 (0001), 013304 (2012).</li><li>Lu, 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=Using+the+Graphene+Moire+Pattern+for+the+Trapping+of+C60+and+Homoepitaxy+of+Graphene.">Using the Graphene Moire Pattern for the Trapping of C60 and Homoepitaxy of Graphene.</a> Acs Nano. 6, 944 (2012).</li><li>Zhou, H. T., 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=Direct+imaging+of+intrinsic+molecular+orbitals+using+two-dimensional,+epitaxially-grown,+nanostructured+graphene+for+study+of+single+molecule+and+interactions.">Direct imaging of intrinsic molecular orbitals using two-dimensional, epitaxially-grown, nanostructured graphene for study of single molecule and interactions.</a> Applied Physics Letters. 99, 153101 (2011).</li><li>Belaish, I., 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=Spin+Cast+Thin-Films+of+Fullerenes+and+Fluorinated+Fullerenes+-+Preparation+and+Characterization+by+X-Ray+Reflectivity+and+Surface+Diffuse-X-Ray+Scattering.">Spin Cast Thin-Films of Fullerenes and Fluorinated Fullerenes - Preparation and Characterization by X-Ray Reflectivity and Surface Diffuse-X-Ray Scattering.</a> Journal of Applied Physics. 71, 5248 (1992).</li><li>Bezmel'nitsyn, V. N., Eletskii, A. V., Okun', M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fullerenes+in+solutions.">Fullerenes in solutions.</a> Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 168, 1195 (1998).</li><li>Ma, D. N., Sandoval, S., Muralidharan, K., Raghavan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+surface+preparation+of+copper+on+spin-coating+driven+self-assembly+of+fullerene+molecules.">Effect of surface preparation of copper on spin-coating driven self-assembly of fullerene molecules.</a> Microelectronic Engineering. 170, 8 (2017).</li><li>Chen, C. H., Zheng, H. S., Mills, A., Heflin, J. R., Tao, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Evolution+of+Quasi-one-dimensional+C60+Nanostructures+on+Rippled+Graphene.">Temperature Evolution of Quasi-one-dimensional C60 Nanostructures on Rippled Graphene.</a> Scientific Reports. 5, 14336 (2015).</li></ol>

השיטות המתוארות פרוטוקול זה מיועדים בתצהיר תרמיות של חומרים אורגניים וחומרים אחרים לחץ אדים גבוה. שיטות אלה ניתן לשלב עם גבוהה במיוחד מערכות ואקום מדגם אזורי הכנה מסוגל לתמוך אידוי מולקולרית, כמו גם חישול תרמי. המטרה של הניסוי הזה ספציפי הוא להפקיד C60 מולקולות על המצע גראפן והלימוד ?...

פרוטוקול זה מסביר כיצד להפקיד ולטפל C מולקולות60 -גראפן כך 1 י ומבנים קוואזי - 1d C60 שרשרת יכול להתממש. טכניקות בניסוי זה פותחו כדי לטפל בצורך מדריך adsorbates לתוך תצורות רצוי מבלי להסתמך על מניפולציה ידנית, אשר איטי, באפשרותך לדרוש מאמץ גדול. ההליכים המתוארים כאן להסתמך על השימוש במערכת ואקום גבוה עם אזור הכנת המדגם מסוגל לתמוך בתצהיר מולקולרית, חישול תרמי של הדגימות. ה-STM נעשה שימוש כדי לאפיין את הדגימות, אך ניתן להחיל שיטות זיהוי מולקולריות אחרות.
אידוי תרמי של מולקולות בתוך תא קנודסן היא דרך יעילה ונקייה להכין סרטים רזה. ב פרוטוקול זה, משמש תא קנודסן מתמוססות C60 מולקולות על גבי מצע גראפן. זה המאייד תא קנודסן מורכב בעיקר צינור קוורץ, נימה של חימום, צמד תרמי חוטים ו- feedthroughs1,2,3. הצינור הקוורץ משמש כדי להכיל את המולקולות, מחממת נימה טונגסטן המולקולות של המינרל צינור דרך חלה הנוכחי, והיא החוטים צמד תרמי משמשים כדי למדוד את הטמפרטורה. בניסויים, הקצב התצהיר נשלטת על ידי כוונון המקור בטמפרטורה שבתא קנודסן. החוטים צמד תרמי מחוברים אל הקיר החיצוני של הצינור קוורץ ומדידת ולכן בדרך כלל לטמפרטורה של הקיר החיצוני שונה במקצת הטמפרטורה בתוך התא שבו ממוקם מקור מולקולרית. כדי להשיג את הטמפרטורה המדויקת בצינור קוורץ, אנחנו לבצע כיול באמצעות שני כיוונוני צמד תרמי למדידת טמפרטורות בתוך ומחוץ הצינור והקליט את הפרש הטמפרטורה. בדרך זו, אנחנו יכולים בצורה מדויקת יותר לשלוט הטמפרטורה של המקור במהלך הניסויים אידוי מולקולרית באמצעות חוטים צמד תרמי על החלק החיצוני של הצינור קוורץ. כי כמות קטנה של מולקולות הצגות יהיה בשלב גזי, בלחץ נמוך, כאשר המולקולות הם התאדו, יש בדרך כלל שינוי הלחץ המשויך. לכן, אנו מפקחים על השינוי של הלחץ בתוך המנעול עומס בקפידה.
מפזר הזה ניתן להפקיד ממקורות שונים מולקולה כגון C60C70, בורון subphthalocyanine כלוריד, Ga, Al ו- Hg4,5,6,7,8. לעומת שאר טכניקות להכנת סרט דק, למשל, ספין השלכת9,10,11, אידוי תרמי ב ואקום גבוה הוא תכליתי ונקייה יותר כיוון שאין אין ממיס הדרושות התצהיר. יתר על כן, תהליך degassing לפני התצהיר משפר את הטוהר של המקור, חיסול זיהומים אפשריים.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>CF Flanged power feedthrough</td>
			<td>Kurt J. Lesker</td>
			<td>EFT0042033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper sheets</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-50-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple chromel/alumel wires</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td>ST032034/ST080042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten wires</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-33-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>95412A868</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper wires</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8873K28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hollow copper rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>7190K52</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C60</td>
			<td>MER Corporation</td>
			<td>MR6LP</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and characterization of c60/graphene hybrid nanostructures

התצהיר תרמי פיזי בסביבה ואקום גבוה היא שיטה לשליטה ונקייה בדיית nanostructures מולקולרית הרומן על גרפן. אנו מציגים שיטות הפקדת וטיפול פסיבי C60 מולקולות על גלי גראפן לקדם את המרדף של יישומים משהבין כי מעורבים 1 D C60/graphene היברידית מבנים. טכניקות המיושמות ב תערוכות הזה הם ובצוע מערכות ואקום גבוה עם הכנה אזורים מסוגל לתמוך בתצהיר מולקולרית, כמו גם חישול תרמי של הדגימות. אנו מתמקדים התצהיר60 C בלחץ נמוך באמצעות תא קנודסן תוצרת בית המחוברים למערכת מיקרוסקופ מנהור מינהור סריקה. מספר מולקולות שהופקדו מוסדר על ידי שליטה הטמפרטורה של התא קנודסן ואת הזמן התצהיר. חד-ממדי (1 ד) C60 שרשרת מבנים עם רוחב של שלוש מולקולות ניתן להכין באמצעות כוונון של התנאים ניסיוני. ניידות משטח של מולקולות60 C עולה עם הטמפרטורה מחזק ומאפשר להם לנוע בתוכם הפוטנציאל תקופתי של הגרפן גלי. באמצעות מנגנון זה, אפשרי לשלוט את המעבר של 1 D C60 מבנים שרשרת מבנה פס משושה סגור ארוזה קוואזי - 1d.

לאחר אידוי, הגרפן עם ה C שזה עתה הופקדו60 הוא annealed ב 150 מעלות צלזיוס במשך שעתיים. תמונת ה-STM בקנה מידה גדול איור 2 א מראה אופייני קוואזי - 1d C60 שרשרת מבנה מצאו לאחר תהליך זה מחזק הראשונית. מבט מקרוב יותר באיור 2b מגלה מידע מפורט של מבנה ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures at JoVE.com

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

הכנה ואפיון של C60/Graphene היברידית Nanostructures

כאן אנו מציגים פרוטוקול להרכבת C60/graphene היברידית nanostructures על ידי אידוי תרמי הפיזי. במיוחד, מניפולציה נאותה של התצהיר ותנאים מחזק לאפשר השליטה היצירה של 1D ו- C 1D הקבועה60 מבנים על גראפן גלי.

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

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, ...

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

סינתזה מפוצלת וברכה ואפיון של הספרייה אמידה השלישון פפטיד

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

מסגרות סינתזה ואפיון של פונקציונליות מתכת אורגנית

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Preparation and Characterization of SDF-1ÃƒÅ½Ã‚Â±-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

הכנה ואפיון של SDF-1α-Chitosan-Dextran סולפט חלקיקים

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles

הכנה ואפיון של פרט ורב-סמים נטענים בפח פיזי Micelles פולימרית

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

סינתזה, אפיון, ואת Functionalization של תקליטורים היברידי Au / ו Au / ZnS Core / Shell חלקיקים

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

סינתזה ואפיון של קולואידים מולקולריים

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

Cathodoluminescence בעלי אנרגיה נמוכה עבור (Oxy) ניטריד Phosphors

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

הכנה<em&gt; במבחנה</em&gt; אפיון חומרי ניגוד מבוססי dendrimer עבור דימות תהודה מגנטית

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance

השפעת שיטות ייצור perovskite היברידיות על יצירת סרט, מבנה אלקטרוני, ואת ביצוע תאים סולאריים

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to ...