Размер наночастиц Cd S Cd Se Схема изменения

Размер наночастиц Cd. S, Cd. Se Схема изменения системы энергетических уровней при переходе от атома Si к кластерам Sin и далее к наночастицам с последовательным увеличением размера от 2 до 30 нм. Радиус экситона: Cd. S 3 нм, Cd. Se 5, 4 нм, Si 4, 3 нм, Ga. As 12, 4 нм Ширина запрещенной зоны: 0, 3 - 3, 5 э. В

Квантово-размерный эффект Объемный полупроводник Атомо-подобные уровни энергии Квантовая точка Eg – ширина запрещенной зоны объемного п/п μ – приведенная эффективная масса носителей R - размер - коэффициент (корни ф-ции Бесселя)

Особенности оптических свойств наночастиц Сдвиг полос поглощения (СП) и фотолюминесценции (ФЛ) по мере увеличения размеров наночастиц Cd. Te.

Основные методы синтеза: 1. Ионный обмен в жидкой фазе MCl 2 + Na 2 E → ME↓ + 2 Na. Cl 2. Пропускание газа через раствор M 2+ + H 2 E → ME↓ + 2 H+ 3. Взаимодействие между двумя незаряженными прекурсорами R 2 M + (Si. R 3)2 E → ME, где M = Cd, Zn; 4. Прямой синтез из элементов Cd + E → Cd. E; где E = S, Se, Te 5. Электрохимический метод: Cd+2 + Е → Cd. Е ; где E = S, Se Синтез в обратных мицеллах:

Синтез монодисперсных наночастиц Cd. S. Получение наночастиц сульфида кадмия осуществлялось в 4 этапа: 1) 2) 3) 4) приготовление in situ стеарата кадмия, 2) добавление ПАВ, 3) добавление серу-содержащего реагента, 4) выделение наночастиц. 1 2 Cd(C 17 H 35 COO)2 Гептадекан, 250 0 С - H 2 O TOPO + {(C 8 H 17)3 P=O} OAm {C 18 H 35 NH 2} Cd. O + 2 СH 3(CH 2)16 COOH 3 4 р-р S в C 17 H 33 СOOCH 3 Ar injection 250 0 C + из шприца Cd. S Осаждение наночастиц при помощи этанола, выделение центрифугированием.

Синтез монодисперсных наночастиц Cd. Se. Получение наночастиц селенида кадмия* осуществлялось в 4 этапа: 1) 2) 3) 4) приготовление in situ стеарата кадмия, добавление ПАВ, добавление селен-содержащего агента, выделение наночастиц. 1 2 Cd(C 17 H 35 COO)2 Гептадекан, 250 0 С - H 2 O 4 TOPO + {(C 8 H 17)3 P=O} OAm {C 18 H 35 NH 2} Cd. O + 2 С 17 H 35 COOH 3 Cd. Se + PPh 3 Se из шприца гептадекан, Ar 250 0 C PPh 3 O + (C 17 H 35 CO)2 O Пептизация наночастиц при помощи этанола, очистка от орг. продуктов центрифугированием.

Поверхность и её роль в определении свойств наночастиц 1. Формирование поверхности как метод стабилизации наночастиц Модель поверхности наночастицы Cd. S, отрицательно зараженной за счёт избытка ионов серы (А), положительно заряженной за счет избытка ионов кадмия (Б) и незаряженной модифицированной SRгруппами (В). 2. Поверхностная химия квантовых точек Модель модификации поверхности core/shell наночастицы линкерами HS(CH 2)n-Y; в правой части рисунка показан возможный тип связи линкера с аминогруппой белка. 3. Core/shell QDs Модель наночастиц, где ядро и оболочка – два разных полупроводника: (А) – внутри узкозонный, на поверхности широкозонный; (Б) – внутри широкозонный, на поверхности узкозонный.

Cтабилизация на поверхности микрогранул «Наночастицы (2 -10 нм) на поверхности микрогранул (150 -500 нм) как метод стабилизации наночастиц» МГ (микрогранулы): углеродные, Si. O 2, Al 2 O 3, полимерные, углеродные нанотрубки и др. НЧ МГ НЧ (наночастицы): α-Fe; Fe 3 C; γ-Fe 2 O 3, β-Co; Со. О, Со 3 О 4, Cu. O, Ni. O, Pd, Cd. Cl 2, Cd. Se. Bi, Bi 2 O 3, Zn. O, Zn. S, Mn. O Re, Re. O 2, Ba. O, Re. O 3, Pb. O, Pb. S, Fe. Co, Fe. Mo, Fe. Pt, Fe. Nd, Fe. Sm, Ferrites, Sm. Co 5, Cd. SMn, Ca. Ti. O 3, Ni. Fe 2 O 4

Наночастицы Cd. S Просвечивающая электронная микроскопия, EDAX, электронографический анализ Микрофотография образца и распределение наночастиц по размерам, средний размер = 6 нм A А) Электронограмма от наночастиц Cd. S; Б) EDAX- спектр 111 200 222 111 Cu S P Cd Cu Б

Наночастицы Cd. Se Просвечивающая электронная микроскопия, EDAX, электронографический анализ Микрофотография образца и распределение наночастиц по размерам, средний размер = 11. 5 нм Cu A Б А) Электронограмма от наночастиц Cd. Se; Б) EDAX- спектр Sе Cd P Cu Cd Cd

Наночастицы Cd. Se Малоугловое рассеяния рентгеновских лучей Распределение наночастиц по размерам. Средний размер составил 120 Å при полидисперсности ± 16 Å Интенсивность малоуглового рассеяния. Сопоставление эксперимента с моделью системы сферических наночастиц полидисперсностью. d. R=16 A

Наночастицы Cd. Se Рентгенофазовый анализ Согласно полученным данным образец является однофазным : Cd. Se: Р 63 mс; а=4. 298Å, c=7. 008 Å (ICSD #415786, 2006) Cd. Se: Р 63 mс; а=4. 292 Å, c=7. 017 Å (экспериментальные данные) средний размер = 13 нм

Cd. Se в полимерах

Cd. Se в полимерах

Cd. S, Cd. Se в биотехнологии

И другие применения: -Люминофоры; -Солнечные батареи; -Освещение (белые светодиоды)