Name: a modular microfluidic technology for systematic studies of colloidal semiconductor nanocrystals
Uploaded: 2018-05-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals at JoVE.com

De auteurs mijn dankbaarheid uitspreken voor de financiële steun van de North Carolina State University. Milad Abolhasani en Robert W. Epps mijn dankbaarheid uitspreken voor financiële steun uit de toekenning van het onderzoeksinitiatief van de kansen UNC-(UNC-ROI).

1. reactor vergadering
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57666/57666fig1.jpg"> Figuur 1 . Stap voor stap illustratie van een monster platform assemblage proces. De panelen toont een stap voor stap illustratie van een monster platform assemblage proces waarin (i) de eerste rangschikking van het stadium van de vertaling en de optische functionarissen op de montage brood breed, (ii) de montag...

<ol>
	<li>Tan, Z. -. K., Moghaddam, R. 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=Bright+light-emitting+diodes+based+on+organometal+halide+perovskite.">Bright light-emitting diodes based on organometal halide perovskite.</a> Nature Nanotechnology. 9 (9), 687-692 (2014).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+halide+perovskites+as+visible-light+sensitizers+for+photovoltaic+cells.">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li><li>Huang, H., Bodnarchuk, M. I., Kershaw, S. V., Kovalenko, M. V., 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=Lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+the+research+spotlight:+stability+and+defect+tolerance.">Lead halide perovskite nanocrystals in the research spotlight: stability and defect tolerance.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2071-2083 (2017).</li><li>Gr&#228;tzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+light+and+shade+of+perovskite+solar+cells.">The light and shade of perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13, 838 (2014).</li><li>Schmidt, L. C., Perteg&#225;s, 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=Nontemplate+synthesis+of+CH3NH3PbBr3+perovskite+nanoparticles.">Nontemplate synthesis of CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 850-853 (2014).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <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+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Vybornyi, O., Yakunin, S. V., Kovalenko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar-solvent-free+colloidal+synthesis+of+highly+luminescent+alkylammonium+lead+halide+perovskite+nanocrystals.">Polar-solvent-free colloidal synthesis of highly luminescent alkylammonium lead halide perovskite nanocrystals.</a> Nanoscale. 8 (12), 6278-6283 (2016).</li><li>Sun, S., Yuan, D., Xu, Y., Wang, A., Deng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligand-mediated+synthesis+of+shape-controlled+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+via+reprecipitation+process+at+room+temperature.">Ligand-mediated synthesis of shape-controlled cesium lead halide perovskite nanocrystals via reprecipitation process at room temperature.</a> ACS Nano. 10 (3), 3648-3657 (2016).</li><li>Jellicoe, T. C., Richter, J. 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=Synthesis+and+optical+properties+of+lead-free+cesium+tin+halide+perovskite+nanocrystals.">Synthesis and optical properties of lead-free cesium tin halide perovskite nanocrystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (9), 2941-2944 (2016).</li><li>Tong, Y., Bladt, 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=Highly+luminescent+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+with+tunable+composition+and+thickness+by+ultrasonication.">Highly luminescent cesium lead halide perovskite nanocrystals with tunable composition and thickness by ultrasonication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (44), 13887-13892 (2016).</li><li>Zhang, D., Eaton, S. W., Yu, Y., Dou, L., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-phase+synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanowires.">Solution-phase synthesis of cesium lead halide perovskite nanowires.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9230-9233 (2015).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Nedelcu, G., Protesescu, L., deMello, A. J., Kovalenko, 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=Synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+a+droplet-based+microfluidic+platform:+fast+parametric+space+mapping.">Synthesis of cesium lead halide perovskite nanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametric space mapping.</a> Nano Letters. 16 (3), 1869-1877 (2016).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <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+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Protesescu, L., Yakunin, 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=Nanocrystals+of+cesium+lead+halide+perovskites+(CsPbX+3+,+X+=+Cl,+Br,+and+I):+novel+optoelectronic+materials+showing+bright+emission+with+wide+color+gamut.">Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut.</a> Nano Letters. 15 (6), 3692-3696 (2015).</li><li>Epps, R. W., Felton, K. C., Coley, C. W., Abolhasani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+microfluidic+platform+for+systematic+studies+of+colloidal+perovskite+nanocrystals:+towards+continuous+nano-manufacturing.">Automated microfluidic platform for systematic studies of colloidal perovskite nanocrystals: towards continuous nano-manufacturing.</a> Lab Chip. 23 (17), 4040-4047 (2017).</li><li>Lignos, I., Protesescu, 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=Facile+droplet-based+microfluidic+synthesis+of+monodisperse+IV-VI+semiconductor+nanocrystals+with+coupled+in-line+NIR+fluorescence+detection.">Facile droplet-based microfluidic synthesis of monodisperse IV-VI semiconductor nanocrystals with coupled in-line NIR fluorescence detection.</a> Chemistry of Materials. 26 (9), 2975-2982 (2014).</li><li>Park, J., Saffari, A., Kumar, S., G&#252;nther, A., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+synthesis+of+polymer+and+inorganic+particulate+materials.">Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials.</a> Annual Review of Materials Research. 40 (1), 415-443 (2010).</li><li>Phillips, T. W., Lignos, I. G., Maceiczyk, R. M., deMello, A. J., deMello, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystal+synthesis+in+microfluidic+reactors:+where+next.">Nanocrystal synthesis in microfluidic reactors: where next.</a> Lab on a Chip. 14 (17), 3172-3180 (2014).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Kilaj, A., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millisecond-timescale+monitoring+of+PBS+nanoparticle+nucleation+and+growth+using+droplet-based+microfluidics.">Millisecond-timescale monitoring of PBS nanoparticle nucleation and growth using droplet-based microfluidics.</a> Small. 11 (32), 4009-4017 (2015).</li><li>Abolhasani, M., Coley, C. W., Xie, L., Chen, O., Bawendi, M. G., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+microprocessor+for+growth+and+in+situ.+characterization+of+semiconductor+nanocrystals.">Oscillatory microprocessor for growth and in situ. characterization of semiconductor nanocrystals.</a> Chemistry of Materials. 27 (17), 6131-6138 (2015).</li><li>Chen, D. L., Gerdts, C. J., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+microfluidics+to+observe+the+effect+of+mixing+on+nucleation+of+protein+crystals.">Using microfluidics to observe the effect of mixing on nucleation of protein crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (27), 9672-9673 (2005).</li></ol>

Geautomatiseerde monsternemingssysteem voor: De autonome werking van het platform van de screening wordt uitgevoerd met een eindige toestandsmachine centrale controle. Verkeer tussen deze Staten treedt op opeenvolgend met verschillende recursieve segmenten toe voor de bewerking over een wisselend aantal monsterneming. De besturingselementen van het algemeen stelsel kunnen worden onderverdeeld in 3 fasen van de kern. Ten eerste, het systeem begint met een initialisatie stap, waarmee communicatie via elke ...

De komst van halfgeleider nanokristallen, met name quantumdots, heeft gedreven aanzienlijke vooruitgang in elektronische materialen onderzoek en productie. Quantum dot LEDs1 , al zijn doorgevoerd in de handel verkrijgbare "QLED" wordt bijvoorbeeld weergegeven. Meer recentelijk onder deze klasse van halfgeleiders, perovskites aanleiding hebben gegeven tot aanzienlijke belangstelling en onderzoek naar hoogrenderende en goedkope PV technologieën. Sinds de eerste demonstratie van een PV perovskiet gebaseerde in 2009,2 het omzettingsrendement van lab-schaal macht van zonnecellen perovskiet gebaseerde toegenomen tempo door een ongeëvenaarde door alle PV-technologie in de geschiedenis. 3 , 4 naast de drijvende belangstelling perovskiet gebaseerde PVs, een verscheidenheid van recente methoden met een beschrijving van de facile colloïdale synthese van perovskiet nanokristallen hebben de gelegenheid geschapen voor goedkope, oplossing-fase verwerking van perovskiet QDs in commerciële elektronica. 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14
In het streven naar grootschalige nanoproductie van colloïdale perovskiet QDs, een beter fundamenteel begrip van de nanocrystal groei trajecten en een effectieve controle van de reactie voorwaarden moeten eerst worden ontwikkeld. Echter hebben traditioneel bestaande studies van deze processen vertrouwd op flask gebaseerde benaderingen. Batch synthese strategieën presenteren een aantal inherente beperkingen in termen van materiële karakterisering en productie, maar het belangrijkst is, kolf gebaseerde technieken zijn uiterst inefficiënt bij bevolkingsonderzoek tijd en voorloper consumptie, en tonen kolf massaoverdracht grootte-afhankelijke eigenschappen die de synthese consistentie remmen. 15 effectief studeren de trajecten van de groei van colloïdale halfgeleider nanokristallen over de grote verscheidenheid van gerapporteerde syntheses procedures en binnen de brede relevante monster-ruimte, een meer efficiënte techniek van de screening is vereist. In de afgelopen twee decennia, een reeks microfluidic strategieën hebben ontwikkeld voor studies van colloïdale nanokristallen leveraging de aanzienlijk lagere chemische consumptie, de toegankelijkheid van high-throughput screeningmethoden en het potentieel voor een proces controle uitvoering in continue synthese systemen. 12 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20
In dit werk rapporteren we het ontwerp en de ontwikkeling van een geautomatiseerd microfluidic-platform voor de high-throughput in situ studies van colloïdale halfgeleider nanokristallen. Een roman vertalen stroom cel, een zeer modulair ontwerp en de integratie van off-the-shelf buisvormige reactoren en fluidic verbindingen vormen een unieke en flexibele herconfigureerbare platform met directe toepassingen in de ontdekking, screening en optimalisatie van colloïdale nanokristallen. Inspelend op het translationeel vermogen van onze detectie-techniek (dat wil zeggen, een drie-poort stroom cel) voor de eerste keer, wij laten zien dat de systematische ontkoppeling van mengen en reactie tijdschalen, terwijl het tegelijkertijd het verbeteren van de bemonstering efficiëntie en collectie tarieven over traditionele stationaire flow cel benaderingen. Het gebruik van dit platform kan de hoge gegevensdoorvoer en nauwkeurige band-gap engineering van colloïdale nanocrystal syntheses richting continu nanoproductie strategieën.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:888px;" width="888">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Toluene</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:168px;">AC364410010</td>
			<td style="width:257px;">99.85% extra over molecular sieves</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Oleic acid</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">364525&#160;ALDRICH</td>
			<td>technical grade 90%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Cesium hydroxide (50 wt% in water)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">232041 ALDRICH</td>
			<td>50 wt% in water &#62; 99.9% trace metals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Lead(II) oxide</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">211907 SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>&#62; 99.9% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Tetraoctylammonium bromide</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">294136 ALDRICH</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/16&#34; OD, 0.04&#34; ID FEP tubing</td>
			<td style="width:191px;">MicroSolv</td>
			<td style="width:168px;">48410-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/16&#34; OD, 0.02&#34; ID ETFE tubing</td>
			<td style="width:191px;">MicroSolv</td>
			<td style="width:168px;">48510-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">0.02&#34; thru hole PEEK Tee</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/4-28 ETFE flangeless ferrule for 1/16&#34;</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-200N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/4-28 PEEK flangeless nut for 1/16&#34;</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">4-way PEEK L-valve</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">V-100L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Syringe pump</td>
			<td style="width:191px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:168px;">70-3007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">8 mL stainless steel syringe</td>
			<td style="width:191px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:168px;">70-2267</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">25 mL glass syringe</td>
			<td style="width:191px;">Scientific Glass Engineering</td>
			<td style="width:168px;">25MDF-LL-GT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical breadboard</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">MB1224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">300 mm translation stage</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">LTS300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical post</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">TR2-4</td>
			<td>TR2, TR3, or TR4</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical post holder</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">PH4-6</td>
			<td>PH4 or PH6</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">365 nm LED</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">M365LP1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">LED driver</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">LEDD1B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">600 micron patch cord</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">QP600-1-SR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Deuterium-halogen light source</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">DH-2000-BAL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Miniature spectrometer</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">FLAME-S-XR1-ES</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Multifuction I/O device (DAQ)</td>
			<td style="width:191px;">National Instruments</td>
			<td style="width:168px;">USB-6001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Virtual Instrument Software</td>
			<td style="width:191px;">National Instruments</td>
			<td style="width:168px;">LabVIEW 2015 SP1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a modular microfluidic technology for systematic studies of colloidal semiconductor nanocrystals

Colloïdale halfgeleider nanokristallen, bekend als quantum dots (QDs), een snel groeiende klasse van materialen in de commerciële elektronica, zoals licht uitstoten elektroluminescerende dioden en fotovoltaïsche zonne-energie (PVs). Onder deze materiaalsoorten, hebben anorganische/organische perovskites aangetoond significante verbetering en potentieel naar hoogrenderende, goedkope PV fabricage vanwege hun hoge kosten vervoerder mobiliteiten en levensduur. Ondanks de kansen voor perovskiet QDs in grootschalige PV en LED-toepassingen, heeft het gebrek aan begrip van de fundamentele en verregaande van opleidingstrajecten in hun groei geremd hun aanpassing binnen continu nanoproductie strategieën. Screening van traditionele kolf gebaseerde benaderingen zijn over het algemeen duur, arbeidsintensief en onnauwkeurig voor effectief het karakteriseren van de brede parameter ruimte en synthese verscheidenheid relevante colloïdale QD reacties. In dit werk, is een volledig autonome microfluidic platform ontwikkeld om systematisch het bestuderen van de ruimte van de grote parameter de colloïdale synthese van nanokristallen in een continue stroom-indeling is gekoppeld. Door de toepassing van een roman die drie-poort stroom cel en modulaire reactor extensie eenheden vertalen, kan het systeem snel Verzamel fluorescentie- en absorptiespectra uit de reactor lengtes variërend van 3-196 cm. De verstelbare reactor lengte niet alleen de verblijftijd van de snelheid-afhankelijke massaoverdracht loskoppelt, het verbetert ook aanzienlijk de samplingfrequenties en chemische consumptie als gevolg van de karakterisering van 40 unieke spectra binnen één geëquilibreerd systeem. Bemonsteringsfrequenties oplopen tot maximaal 30.000 unieke spectra per dag, en de voorwaarden omvatten 4 ordes van grootte in residentie tijden variërend van 100 ms - 17 min. Verdere toepassingen van dit systeem zou aanzienlijke verbetering van de snelheid en nauwkeurigheid van de materiële ontdekking en screening in de toekomst studies. Gedetailleerde in dit verslag zijn de systeem materialen en assemblage protocollen met een algemene beschrijving van de geautomatiseerde bemonstering software en off line verwerking van de gegevens.

Sample spectra: Gebruik makend van de besproken microfluidic platform, de nucleatie en groei stadia van colloïdale halfgeleider nanokristallen op de temperatuur van de synthese kunnen rechtstreeks bestudeerd worden door het toezicht op de tijdsevolutie van de absorptie en fluorescentie spectra van de gevormde nanokristallen onder uniforme voorwaarden te mengen. Figuur 5 A toont een reeks voorbeeld van spectra verkregen binne...

Watch this Scientific Journal Video about A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals at JoVE.com

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Gedetailleerde hierin zijn de werking en vergadering protocollen van een modulaire microfluidic screening platform voor de systematische karakterisering van colloïdale semiconductor nanocrystal syntheses. Door middel van volledig aanpasbare systeem regeling kan hoogefficiënte spectra verzamelen over 4 ordes van grootte reactietijd schalen binnen een ruimte die massa overdracht-gecontroleerde steekproeven worden uitgevoerd.

Een modulaire Microfluidic technologie voor systematische Studies van colloïdale Semiconductor nanokristallen

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

Research

JoVE Journal

Engineering

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

Oogsten Zonne-energie door middel van Charge-scheiden Nanokristallen en hun Solids

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

Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization

Schaalbare Nanohelices voor Predictive Studies en Enhanced 3D Visualisatie

Spring-like materials are ubiquitous in nature and of interest in nanotechnology for energy harvesting, hydrogen storage, and biological sensing ...

Silicon Metal-oxide-semiconductor Quantum Dots for Single-electron Pumping

Silicon metaal-oxide-halfgeleider Quantum Dots voor Single-electron Pumping

As mass-produced silicon transistors have reached the nano-scale, their behavior and performances are increasingly affected, and often deteriorated, by ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

Ohmse Contact Fabrication Met behulp van een Focused-Ion Beam Techniek en elektrische karakterisatie voor Layer halfgeleider nanostructuren

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

Fabrication of Low Temperature Carbon Nanotube Vertical Interconnects Compatible with Semiconductor Technology

Fabricage van Low Temperature koolstof nanobuis Verticale Verbindingen Compatibel met halfgeleidertechnologie

We demonstrate a method for the low temperature growth (350 &#176;C) of vertically-aligned carbon nanotubes (CNT) bundles on electrically conductive ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

-Capillaire gebaseerde centrifugale microfluïdische apparaat voor Grootte-controleerbare Vorming van Monodisperse microdruppels

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope

Uitgebreide karakterisatie van Extended Defecten in Semiconductor Materials door een Scanning Electron Microscope

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications ...

Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics

Colloïdaal Synthese van Nanopatch Antennes for Applications in Plasmonics en Nanofotonica

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic ...

Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles

Het creëren van Sub-50 Nm nanofluidic Knooppunten in PDMS microfluïdische chip via Self-assemblageproces van colloïdale deeltjes

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

Oplosmiddel Bonding voor de productie van PMMA en COP microfluïdische apparaten

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...