Презентация на тему Методи одержання, властивості та області застосування наноматеріалів: квантові точки

нанокристали з розміром в діапазоні 2 – 10 нм,

О. Єкімов
Луі Е. Брус
Марк Рід – запропонував термін “квантова точка”

поч. 1980-х років

“Квантовые точки: маленькие, да удаленькие”(с)

по всім трьом координатам, тобто носії заряду знаходяться в

енергетичний спектр квантової точки залежить від її розміру

Принципова властивість: можливість існування у вигляді золей

Широта можливостей використання: як світловипромінюючі діоди, лазери, комірки сонячних батарей, та фотоелектричних перетворювачів, як біологічні маркери.

(оксиди ZnO, TiO2) – УФ діапазон
Середньозонні (A2B2, A3B5) –

Діапазон вимірювання ефективної ширини забороненої зони квантових точок при змінні розміру від 3 нм до 10 нм

dots)
Еліпсоїдальні (nanorods)
Нанокристали зі складною геометрією (tetrapods)
3. Багатокомпонентні квантових точок
Леговані

(знизу верх)
Переваги:
можливість контролю процесу росту КТ
Гарна пасивація поверхневих

Методів синтезу колоїдних систем багато, однак для КТ основний метод – в неполярних розчинниках

зародків
Стадія дозрівання Оствальда
Нанокристали з вузьким розподіленням за розміром

(TOPO, Cd(Me)2, халькогенід)
Синтез в високопиплячому нестабілізуючому розчинику з використанням

TOPO

Три-н-октилфосфиноксид

TOP

Три-н-октилфосфин

Дифеніл етер

+nSe → n(CdSe))
Температурний режим: 230 -260 °С
Час синтезу: 1,5

під час процесу можна виймати частину розчину і таким чином отримувати зразки з різними середніми розмірами.

навкол. середовища)

КТ:
On-стан (люмінесценція)
Off-стан (темний стан)



(а) при кімнатній температурі
(б) при 10

Спектри флуоресценції квантових точок CdTe різних розмірів

– використання нуклеофільних реагентів
Запобігання агломерації та забезпечення високої розчинності

Нуклеофільні реагенти:
Аміни. Властивості залежать від заміщеності азоту. Утворюють як електордонорний (з Cd) так і протонодонорний (з Te) звязок
Тіостирти.
Жирні кислоти. Доступність та хороші стабілізуючі властивості. Олеїнова кислота – один з кращих перспективних стабілізаторів.
Фосфінхалькогеніди. TOP-O, TOP-S, TOP-Se,TOP-Te. Найбільшпоширені так як стабілізація проходить при вирощуванні. Синтез: трибутилфосфін+халькоген

сонячних батарей
Використання в якості транзисторів
Потенційне використання в якості мікрочіпів
Біологічні

КТ з речовиною, що аналізують, змінюється їхня флюоресцентні властивості,

Переваги:
простота технології

Недоліки:
чутливість КТ обмежена декількома молекулами чи іонами , які зможуть вступити в реакцію безпосередньо з поверхнею КТ.

розчинники та полімерні матриці. Поверхня нанокристалів покрита аліфатичними амінами,

Розчинник – толуол
Ціна: 4000 грн/50 мл

розчинники та полімерні матриці. Поверхня нанокристалів покрита полімером з

Розчинник – вода
Ціна: 8000 грн/50 мл