| 研究生: |
李彥廷 Li, Yen-Ting |
|---|---|
| 論文名稱: |
以聚乙烯胺相轉移製備水溶性硒化鎘/硒化硫量子點 Transfer of Hydrophobic CdSe/CdS Core/Shell Quantum Dots from Organic to Aqueous Phase by Poly(vinylamine) |
| 指導教授: |
侯聖澍
Hou, Sheng-Shu |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
| 論文出版年: | 2009 |
| 畢業學年度: | 97 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 124 |
| 中文關鍵詞: | 聚乙烯胺 、硒化鎘 、量子點 、相轉移 |
| 外文關鍵詞: | CdSe/CdS, Poly(vinylamine), quantum dots, phase transfer |
| 相關次數: | 點閱:72 下載:1 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本研究中使用TOPO(Trioctylphosphine oxide)作為穩定劑以高溫法製備低晶格缺陷和高結晶度的硒化鎘量子點,使用四層硫化鎘包覆量子點(CdSe/CdS)以維持硒化鎘發光效率,使用聚乙烯胺(Poly(vinylamine)、PVAm)做為相轉移劑將量子點導入水相。PVAm為電解質高分子,藉由調控水溶液酸鹼值和水溶液離子強度,改變高分子鏈上電荷密度,進而調整高分子群集於溶液中形態,討論高分子結構對於量子點光學性質的變化,並觀察不同高分子和量子點比例比較不同群集條件對於量子點發光性質的影響。由於量子點的穩定性為其應用上的最大考量,因此使用熱穩定性觀察不同溶液條件和不同聚乙烯胺比例對於量子點穩定性的影響。
In this work, we have synthesized the CdSe/CdS core shell quantum dots(QDs)in organic phase using TOPO as a capping agent. The CdSe/CdS NCs were then transferred to the aqueous phase using poly(vinylamine)(PVAm)as the stabilizer. Through the transfer procedure, QDs prepared from TOPO can retain their high quantum yield in water. The parameters that affect the photoluminescent properties such as the –NH2 amount and pH and ionic strength of the solutions have been systematically investigated.
The stability of QDs is most important for application of QDs in the aqueous. We also make an experiment of etching of QDs by 80 C in dark surrounding to observe the effect of QDs for different parameters.
[1] O’Brien, P.; Pickett, N. L. Chem. Mater. 2001, 13, 3843.
[2] Greenham, N. C.; Peng, X.; Alivisatos, A. P. Phys. Rev. B, 1996, 54, 17628.
[3] Huynh, W. U.; Dittmer, J. J.; Alivisatos, A. P. Science 2002, 295, 2425.
[4] Peng, X.; Schlamp, M. C.; Kadavanich, A. V.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019.
[5] Klimov, V. I.; Mikhailovsky, A. A.; Xu, S.; Malko, A.; Hollingsworth, J. A.; Leatherdale, C. A.; Eisler, H.-J.; Bawendi, M. G. Science, 2000, 290, 314.
[6] Mattoussi, H.; Mauro, J. M.; Goldman, E. R.; Anderson, G. P.; Sundar, V. C.; Mikulec, F. V.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 122, 12142.
[7] Gerion, D.; Parak, W. J.; Williams, S. C.; Zanchet, D.; Micheel, C. M.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7070.
[8] Bruchez, M. J.; Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. Science 1998, 281, 2013.
[9] Chan, W. C. W.; Nie, S. Science 1998, 281, 2016.
[10] Qian, H.; Li, L.; Ren, J. Materials Research Bulletin 2005, 40, 1726.
[11] Murray, C. B.; Noms, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
[12] Peng, Z. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 183.
[13] Li, J. J.; Wang, Y. W.; Guo, W.; Keay, J. C.; Mishima, T. D.; Johnson, M. B.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12567.
[14] Mekis, I.; Talapin, D. V.; Kornowski, A.; Haase, M.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7454.
[15] Asokan, S.; Krueger, K. M.; Alkhawaldeh, A.; Carreon, A. R.; Mu, Z.; Colvin, V. L.; Mantzaris, N. V.; Wong, M. S. Nanotechnology 2005, 16, 2000.
[16] Aldana, J.; Wang, Y. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8844.
[17] Wang, Y. A.; Li, J. J.; Chen, H.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2293.
[18] Kalyuzhny, G.; Murray, R. W. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7012.
[19] Li, R.; Lee, J.; Yang, B.; Horspoo, D. N.; Aindow, M.; Papadimitrakopoulos, F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2524.
[20] Talapin, D. V.; Rogach, A. L.; Kornowski, A.; Haase, M.; Weller, H. Nano Lett. 2001, 1, 207.
[21] Shan, G.; Kong, X.; Wang, X.; Liu, Y. Surface Science 2005, 582, 61.
[22] Xu, L.; Huang, X.; Huang, H.; Chen, H.; Xu, J.; Chen, K. Jpn. J. Appl. Phys 1998, 37, 3491.
[23] Liu, S. H.; Qian, X. F.; Yuan, Y. J.; Yin, J.; He, R.; Zhu, Z. K. Mater. Res. Bull. 2003, 38, 1359.
[24] Yochelis, S.; Hodes, G. Chem. Mater. 2004, 2740.
[25] Raevskaya, A. E.; Stroyuk, A. L.; Kuchmiy, S. Y. J. Colloid Interface Sci. 2006, 302, 133.
[26] Pan, D.; Wang, Q.; Jiang, S.; Ji, X.; An, L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5661.
[27] Tian, Y.; Newton, T.; Kotov, N. A.; Guldi, D. M.; Fendler, J. H. J. Phys. Chem. 1996, 100, 8927.
[28] Eychmüller, A.; Rogach, A. L. Pure Appl. Chem. 2000, 72, 179.
[29] Deng, D. W.; Yu, J. S.; Pan, Y. J. Colloid Interface Sci. 2006, 299, 225.
[30] Qu, L.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2049.
[31] Peng, Z. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8844.
[32] Qu, L.; Peng, Z. A.; Peng, X. Nano Lett. 2001, 1, 333.
[33] Heyes, C. D.; Kobitski, A. Y.; Breus, V. V.; Nienhaus, G. U. Phys. Rev. B 2007, 75, 125431.
[34] Yoon, J. H.; Chae, W. S.; Im, S. J.; Kim, Y. R. Mater. Lett. 2005, 59, 1430.
[35] Gao, X.; L., Y.; Petros, J. A.; Marshall, F. F.; Simons, J. W.; Nie, S. Curr. Op. Biotechnol. 2005, 16, 63.
[36] Yu, W. W.; Chang, E.; Falkner, J. C.; Zhang, J. Y.; Al-Somali, A. M.; Sayes, C. M.; Johns, J.; Drezek, R.; Colvin, V. L. J. Am. Chem. Soc 2007, 129, 2871.
[37] Geissbuehler, I.; Hovius, R.; Martinez, K. L.; Adrian, M.; Thampi, K. R.; Vogel, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1388.
[38] Jin, T.; Fujii, F.; Sakata, H.; Tamura, M.; Kinjo, M. Chem. Commun. 2005, 2829.
[39] Feng, J.; Ding, S. Y.; Tucker, M. P.; Himmel, M. E.; Kim, Y. H.; Zhang, S. B.; Keyes, B. M.; Rumbles, G. Appl. Phys. Lett. 2005, 86.
[40] Dubertret, B.; Skourides, P.; Norris, D. J.; Noireaux, V.; Brivanlou, A. H.; Libchaber, A. Science 2002, 298, 1759.
[41] Wu, X.; Liu, H.; Liu, J.; Haley, K. N.; Treadway, J. A.; Larson, J. P.; Ge, N.; Peale, F.; Bruchez, M. P. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 41.
[42] Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434.
[43] Gao, X.; Cui, Y.; Levenson, R. M.; Chung, L. W. K.; Nie, S. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 969.
[44] Kim, S.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14652.
[45] Kim, S. W.; Kim, S.; Tracy, J. B.; Jasanoff, A.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4556.
[46] Yang, C. H.; Bhongale, C. J.; Chou, C. H.; Yang, S. H.; Lo, C. N.; Chen, T. M.; Hsu, C. S. Polymer. 2007, 48, 116.
[47] Potapova, I.; Mruk, R.; Hübner, C.; Zentel, R.; Basché, T.; Mews, A. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2437.
[48] Xie, M.; Liu, H. H.; Chen, P.; Zhang, Z. L.; Wang, X. H.; Xie, Z. X.; Du, Y. M.; Pan, B. Q.; Pang, D. W. Chem. Commun. 2005, 5518.
[49] Querner, C.; Reiss, P.; Bleuse, J.; Pron, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11574.
[50] Querner, C.; Benedetto, A.; Demadrille, R.; Rannou, P.; Reiss, P. Chem. Mater. 2006, 18, 4817.
[51] Wang, X. S.; Dykstra, T. E.; Salvador, M. R.; Manners, I.; Scholes, G. D.; Winnik, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7784.
[52] Wang, M. F.; Dykstra, T. E.; Lou, X. D.; Salvador, M. R.; Scholes, G. D.; Winnik, M. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2221.
[53] Wang, M.; Oh, J. K.; Dykstra, T. E.; Lou, X.; Scholes, G. D.; Winnik, M. A. Macromolecules 2006, 39, 3664.
[54] Zhang, C.; O’Brien, S.; Balogh, L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10316.
[55] Nann, T. Chem. Commun. 2005, 1735.
[56] Uyeda, H. T.; Medintz, I. L.; Jaiswal, J. K.; Simon, S. M.; Mattoussi, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3870.
[57] Decher, G.; Hong, J. D. Makromol. Chem. Macromol. Symp. 1991, 46, 321.
[58] Caruso, F. Chem. Eur. J. 2000, 6, 413.
[59] Jaffar, S.; Nam, K. T.; Khademhosseini, A.; Xing, J.; Langer, R. S.; Belcher, A. M. Nano. Lett. 2004, 4, 1421.
[60] Schneider, G.; Decher, G. Nano Lett. 2004, 4, 1833.
[61] Lee, J. Y., B.; Li, R.; Seery, T.A.P.; Papadimitrakopoulos F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 81.
[62] Brown, W. Oxford 1996, 53, 439.
[63] Strekal’, N.; Kulakovich, O.; Belyaev, A.; Stsiapura, V.; Maskevich, S. Opt. Spectrosc. 2008, 104, 50.
[64] Wang, L. W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2360.
[65] Shang, Z. B.; Wang, Y.; Jin, W. J. Talanta 2009, 78, 364.
[66] Hines, A.; Guyot-Sionnest, P. J. Phys. Chem. B 1996, 100, 468.
[67] Heath, J. R.; Knobler, C. M.; Le, D. V. J. Phys.Chem. B 1997, 101, 189.
[68] Bullen, C.; Mulvaney, P. Langmuir 2006, 7, 3007.
[69] Kraus, R. M.; Lagoudakis, P. G.; Muller, J.; Rogach, A. L.; Lupton, J. M.; Feldmann, J.; Talapin, D. V.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18214.
[70] Klimov, V.; McBranch, D. Materials Research Society Symposium Proceedings 1997, 452, 317.
[71] Klimov, V. I. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6112.
[72] Chen, X.; Lou, Y.; Burda, C. Int. J. Nanotechnol. 2004, 1, 105.
[73] Dabbousi, B. O.; Rodriguez-Viejo, J.; Mikulec, F. V.; Heine, J. R.; Mattoussi, H.; Ober, R.; Jensen, K. F.; Bawendi, M. G. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9463.
[74] McBride, J. R.; Treadway, J.; Feldman, L. C.; Pennycook, S. J.; Rosenthal, S. J. Nano Lett. 2006, 6, 1496.
[75] Zhong, X.; Han, M.; Dong, Z.; White, T. J.; Knoll, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8589.
[76] Embden, J. V.; Jasieniak, J.; Gómez, D. E.; Mulvaney, P.; Giersig, M. Aust. J. Chem. 2007, 60, 457.
[77] Leung, K.; Pokrant, S.; Whaley, K. B. Phys. Rev. B 1998, 57, 12291.
[78] Wang, Y.; Tang, Z.; Correa-Duarte, M. A.; Pastoriza-Santos, I.; Giersig, M.; Kotov, N. A.; Liz-Marza′n, L. M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 15461.
[79] Peng, X.; Wickham, J.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5343.
[80] van Sark, W. G. J. H. M.; Frederix, P. L. T. M.; Van den Heuvel, D. J.; Gerritsen, H. C.; Bol, A. A.; van Lingen, J. N. J.; de Donega, C.; Meijerink, A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8281.
[81] Bowen Katari, J. E.; Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4109.
[82] Sumaru, K.; Matsuoka, H.; Yamaoka, H. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9000.
[83] Qiu, Y.; Zhang, T.; Ruegsegger, M.; Marchant, R. E. Macromolecules 1998, 31, 165.
[84] Gu, L.; Zhu, S.; Hrymak, A. N. J. Appl. Polym. Sci. 2002, 86, 3412.
[85] 陳凱民 合成具螢光可調性之聚乙烯胺穩定硫化鎘量子點與其光學性質研究 國立成功大學化學工程學系碩士論文(2007).
[86] Wang, Y.; Chen, X.; Pelton, R. Langmuir 2006, 22, 4952.
[87] Kirwan, L. J.; Papastavrou, G.; Borkovec, M. Nano Lett. 2004, 4, 149.
[88] Yu, W. W.; Qu, L.; Guo, W.; Peng, X. Chem. Mater. 2003, 15, 2854.
[89] Bullen, C.; Mulvaney, P. Langmuir 2006, 22, 3007.
[90] Guo, W.; Li, J. L.; Wang, Y. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3901.
[91] Liu, Y. K., M.; Wang, Y.; Wang, Y.A.; Peng, X. Langmuir 2006, 22, 6341.