Quantom Dot Synthesis 개요

Quantom Dot Synthesis

Procedure 1

Procedure 2

---

1. 30mg 순수한 selenium powder를 넣는다.
2. 5ml 1-Octadecene 넣고, stirring bar에서 stirring
3. 0.4ml Trioctylphosiphine
4. 투명하기 전 까지 liquid 계속 strring 한다. (Trioctylephosiphine이 Selenium 과 만나서 Trioctylphosphine selenide)
5. 투명해지면, 밀봉하고 식힌다 (위의 방법대로 진행한다면, 5번 실험이 가능하다.)
6. 13mg Cadmium Oxide를 플라스크에 넣고 온도계를 넣는다.
7. 0.6ml Oleic Acid를 넣고 10ml 1-octadecene을 넣는다.
8. Cadmium Oxide가 다 녹기전까지 열을 가해 용해시킨다.
9. Cadmium Oxide가 Oleic Acid와 반응하여 cadmium oleate가 된다.
10. Cadmium Oxide가 열에 의해 모두 용해가 된다면, (stirring 을 안해도 되며, 가루가 사라진다.) 225도 까지 열을 올려서 진행한다.
11. vial과 test tube를 가지고, 1ml의 trioctylphosphine selenide solution을 준비한다.
12. 225도가 되면 1ml를 넣어주고 재빨리 섞어준다.
13. 그리고 유리 피펫을 이용하여 재빨리 0.5ml or 1ml를 뽑아서 각각 vial 에 넣는다. 몇 개의 sample을 뽑고 가능한 빨리 뽑는다.
14. 색깔변화가 관찰된다면 뽑아라.

입자는 작지만, 온도가 높은 구간에서 계속 존재한다먼, size는 계속 커질 것 이다. 입자 크기 성장은 온도가 225도로 유지되는 공간에서만 가능하다. oleic acid는 입자를 둘러싸서 aggregate 되는 것을 막는다.

Quantom dot 입자들은 입자가 작으면 청색 계열, 입자가 크면 붉은색 계열을 가진다. 그 이유는 스피커 스테레오 시스템을 이해하면 금방 이해가 된다.

구멍이 작은 곳에서는 높은 진동수를 가진 전파가 나오고, 구멍이 큰 부분에서는 적은 진동수를 가진 전파가 나온다. Quantom Dot 또한 그렇다.

Quantom Dot 에서도 마찬가지다. 작은 입자는 서로 강하게 결합하고 있기 때문에, 빛을 받았을 때, 공명이 일어나는 주파수가 상대적으로 센 빛의 주파수와 공명을 일으킨다. 그래서 입자가 작은 것은 청록색을 띈다.

반대로 큰 입자들은 서로 약하게 결합하고 있기 때문에, 빛을 받았을 때, 공명이 일어나는 주파수가 상대적으로 약한 빛의 주파수와 공명을 일으키기 때문에, 입자가 큰 것은 빨간색 계열을 가진다.

 

그리고 Quantom Dot은 정말 많이 쓰이고 있다. Solar Cell, Display, medical imaging application에 적용될 수 있다.

---

Reagent

1-Octadecene

Boiling Point를 높여주는 역할, Cadmium과 oleic acid를 녹이는 역할을 한다.

 

Trioctylephosiphine

Selenium을 Selenide 음이온으로 만들어 줌.

 

Cadmium Oxide

Cadmium 을 공급하는 역할

 

Oleic Acid

Ligand 로 사용, Capping Agent 같은 역할. Cd이나 Zn와 반응하여, Cadmium Oleate를 생성하게 만듬.

 

---

Result

CdSe Result

CdSe quantum dots are usually composed of a CdSe core and a ligand shell. Ligands play important roles in the stability and solubility of the nanoparticles

 

ZnO + CdSe