摘要gydF4y2Ba
全无机纳米晶体(NCs)在一系列电子器件中具有重要意义。然而,目前的全无机nc在光学性质上存在局限性,如荧光效率低。在这里,我们开发了一种通用的表面处理策略,通过使用设计的金属盐和非配位阴离子来获得强发光的全无机NCs (ILANs),这些金属盐在表面处理过程中发挥双重作用:(i)去除原始的有机配体和(ii)结合到未钝化的Lewis碱基上,以保持NCs的光致发光(PL)特性。在极性溶剂中,红色CdSe/ZnS NCs、绿色CdSe/CdZnSeS/ZnS NCs和蓝色CdZnS/ZnS NCs的绝对光致发光量子率(PLQYs)分别为97%、80%和72%。进一步的研究表明,金属阳离子钝化ILANs的Lewis碱基位点提高了电子-空穴对的辐射重组效率。Lewis碱性位点的钝化导致ILANs的高PLQY,暴露的Lewis酸性位点为原位调节nc的功能提供了可能,为高分辨率的功能性nc的直接光学图形化创造了机会。gydF4y2Ba
简介gydF4y2Ba
在过去的几十年里,胶体纳米晶体(NCs),尤其是量子点(QDs),已经成为一种多功能的电子功能构建模块gydF4y2Ba1gydF4y2Ba、光电gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba、催化gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6克ydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,以及生物成像应用gydF4y2Ba8gydF4y2Ba由于其良好的控制成分和尺寸可调的光电性能,结合低成本的解决方案的可加工性gydF4y2Ba9gydF4y2Ba。通过常规胶体法合成的半导体NC通常被长链有机配体所覆盖,这决定了NC的生长并在非极性溶剂中提供了NC的稳定性。由于悬空键在NC表面的钝化作用,有机顶覆的NC表现出优异的光致发光效率。然而,具有长碳氢链的有机配体极大地阻碍了nc之间的电荷传输gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
无机配体可以显著改善数控层中的电荷输运。Talapin的团队在2009年首次提出了这一概念,无机分子金属硫族化合物取代了体积庞大的有机配体,并为极性体系中的单个NCs提供了胶体稳定性gydF4y2Ba12gydF4y2Ba。后来又发现了几个无机配体家族(卤化物、卤代金属酸盐、硫属化合物、金属氧酸盐、多金属氧酸盐等),拓宽了配体的功能范围,扩大了胶体全无机nc的化学多功能性gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba。在全无机NC中取得的这些成就使数控薄膜的堆积密度更高,电子迁移率更高,从而提高了数控电子器件的性能。然而,获得可靠的表面缺陷较少的全无机nc是困难的gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba。利用现有无机配体进行表面修饰,不可避免地会在nc表面产生缺陷,导致光致发光量子产率(PLQY)急剧下降。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
在本工作中,我们介绍了一般的金属盐处理,以获得强发光的全无机nc (ILANs)。用于配体交换的金属盐由金属阳离子(CdgydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba、锌gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba、铅gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba,和IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba)和非配位阴离子(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba−gydF4y2Ba,男朋友gydF4y2Ba4gydF4y2Ba−gydF4y2Ba,或三角OTfgydF4y2Ba−gydF4y2Ba)。与以往的无机配体相比,这些金属盐的一个特点是它们在表面处理过程中发挥了几个作用:(i)温和地去除原始有机配体,使NC在极性溶剂中具有胶体稳定性;(ii)与未钝化的Lewis碱基位点结合,以保持NC的发光性质;(iii)暴露的金属位点使具有编程功能的更复杂的覆盖分子能够对NC表面进行功能化。结果表明,处理后的NC具有良好的PL效率。红色、绿色和蓝色发射ILANs的PLQYs在DMF中分别达到97%、80%和72%。作为参考,本研究中使用的天然有机配体覆盖的原始nc的PLQYs分别为97%、84%和82%。gydF4y2Ba
为了探究高PL效率的原因,我们通过时间分辨PL衰变和电化学发光(ECL)光谱研究了ILANs的表面环境。我们证明,与其他无机配体表面处理方法相比,金属盐处理可以大大减少表面陷阱的数量。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)定量分析表明,金属盐确实与NC表面结合。核磁共振的进一步研究证实,金属盐与NC表面Lewis碱基的结合使全无机NC钝化效果更好,ILANs的PLQY也更高。暴露在ILAN表面的Lewis酸位点可以用精心设计的配体进一步修饰。我们表明,经过系统的表面性能工程,ilan适用于各种工业适应的图案化技术,包括功能无机纳米材料(DOLFIN)的直接光刻。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba利用喷墨打印技术,设计出空间分辨率低至2 μm、线边缘粗糙度为200 nm的发光微尺度结构。近年来,许多数控图形化策略被用于制造高性能qledgydF4y2Ba21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba。可靠地获得ILANs的能力,以及各种材料适应的模式技术的发展,为下一代基于量子点的光电器件创造了一个多功能平台。gydF4y2Ba
结果与讨论gydF4y2Ba
分别选取CdSe/ZnS、CdSe/CdZnSeS/ZnS和CdZnS/ZnS组成的核壳型nc作为发射红色、绿色和蓝色cd基nc。发射红色和绿色的InP/ZnSeS/ZnS NCs由不同核尺寸的InP NCs和外延生长的ZnSeS/ZnS外壳组成。采用油酸(OA)作为表面配体,以非极性溶剂(己烷、甲苯等)为胶体溶液,合成了cd基和in基核壳型ncgydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba。红色、绿色和蓝色cd基nc的PLQYs分别为97%、84%和82%,见补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba以及QYs为66%(红色)和76%(绿色)的In-based nc。ILANs是通过配体交换过程获得的,该过程在“方法”一节中有描述。在配体交换过程中,金属盐将有机配体从NC表面剥离,形成在极性溶剂中稳定的阳离子裸NC(图2)。gydF4y2Ba1 a, bgydF4y2Ba)。在一个典型的配体交换实验中,将含有有机覆盖的nc的己烷溶液添加到含有金属盐的DMF溶液中,形成两相混合物。在剧烈搅拌后,观察到NCs从己烷到DMF的完全相转移(图。gydF4y2Ba1 bgydF4y2Ba)。此外,配体交换采用单相方法。将含有金属盐的DMF溶液加入到NC甲苯溶液中,形成均相。交换过程完成后,nc析出,可通过离心分离。下面讨论的大部分ilan都是通过单阶段方法制备的。gydF4y2Ba
强发光全无机nc的形成gydF4y2Ba
根据硬-软酸碱(HSAB)原理,硬刘易斯酸与硬刘易斯碱结合更紧密。金属盐阳离子对有机配体具有较强的结合亲和力,是表面配体交换的驱动力。由于OA较硬,金属离子与OA的结合亲和力顺序为IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba>锌gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba> CdgydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba根据它们的硬度顺序。因此,锌gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba可以从CdSe nc中剥离OA,但不能从InP nc中剥离。值得注意的是,对于复合纳米碳化物,金属离子在纳米碳化物表面的硬度可以通过与纳米碳化物内部其他软原子的相互作用而降低gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba。因此,所有的金属盐都由In的阳离子组成gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba、锌gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba, CdgydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba可以从CdSe nc中剥离OA,而IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba可以在InP nc上实现这种交换(补充图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。表格gydF4y2Ba1gydF4y2Ba列出了在本工作中用于配体交换的nc、原始表面配体和相应的金属盐阳离子。所得到的全无机NCs配体交换和与裸阳离子胶体稳定的胶体溶液见补充图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
所得到的全无机核壳nc显示出与原始nc相似的强发光性质(图。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba),因此被命名为ilan。图中显示了一些特征。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和补充图。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba比较了从In(NO)中获得的ILANs的特征gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba处理和原始的红、绿、蓝发射nc与油酸(OA)配体覆盖。在CdSe/CdZnSeS/ZnS NCs的FTIR光谱中(图。gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba),振动峰值在2800 ~ 3000 cm和1400 ~ 1650 cmgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba属于原始nc的OA表面配体的C-H键。经过处理后,这些峰完全消失,表明NCs已转化为全无机NCs。其余单峰在1380厘米处gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba对应于NO中N-O键的振动gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba−gydF4y2Ba阴离子。值得注意的是,NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba−gydF4y2Ba阴离子,以及BFgydF4y2Ba4gydF4y2Ba−gydF4y2Ba和传递gydF4y2Ba−gydF4y2Ba,因为它们不能与表面金属原子紧密配合,所以充当了反离子而不是成键配体gydF4y2Ba28gydF4y2Ba。在极性溶剂中,反离子可以形成扩散的双层以稳定nc(补充图)。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。由于表面金属阳离子没有直接被任何配体所覆盖,我们将得到的nc称为“阳离子裸”nc。gydF4y2Ba
我们也证实了有机配体的剥离通过gydF4y2Ba1gydF4y2BaH核磁共振波谱。的gydF4y2Ba1gydF4y2Ba在5.3-5.4 ppm时观察到的OA中双键质子的H NMR信号一般可用于区分自由分子和表面结合分子,自由分子具有尖锐的NMR峰,而结合在NC表面的分子具有加宽的NMR峰(图2)。gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba,绿色曲线和黑色曲线)gydF4y2Ba29gydF4y2Ba。表面处理后未观察到广泛的信号(图。gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba(蓝色曲线),表明OA被完全剥离。为了进一步研究表面反应的整个过程,我们通过添加甲苯来析出所得到的ILANs,并测量了gydF4y2Ba1gydF4y2Ba上清液的H核磁共振谱。宽信号的中心从5.35 ppm向下移动到5.38 ppm,线宽减小(图2)。gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba,红色曲线)。同时,在~5.34 ppm处出现肩峰。减少的线宽不同于自由和表面结合的OA。我们将信号归因于In(OA)gydF4y2BaxgydF4y2Ba(1)
暴露在ILAN表面上的不协调酸性位点导致了一个带正电的表面,导致ζ电位为+25 mV(补充图)。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba),在浓度高达100 mg mL的极性溶剂中,足以使nc静电稳定gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。通过小角度x射线散射的平面曲线验证了胶体的稳定性(SAXS,补充图。gydF4y2Ba4 bgydF4y2Ba)。如图TEM图像所示。gydF4y2Ba1 fgydF4y2Ba和补充图。gydF4y2Ba4摄氏度gydF4y2Ba),表面处理后形貌得以保留。OA-capped和In(NO)的直径gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba-处理的CdSe/ZnS NCs均为12 nm,证明未发生蚀刻。由于长链配体的去除,可以清楚地观察到nc之间的边到边距离从2-3 nm到几乎为零的显著缩短。除了颗粒间距离外,表面处理对NC固体的功函数也有影响。CdSe/CdZnSeS/ZnS NCs的功函数增加了0.16 eV,这是通过紫外光电子能谱(UPS)中的二次电子截止区计算得出的(补充图)。gydF4y2Ba4 dgydF4y2Ba)。我们将这种差异归因于表面偶极子的变化,这是由表面配体界面的偶极矩和配体分子结构决定的gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。因此,采用金属盐处理为调整胶体NCs做功函数提供了一步gydF4y2Ba31gydF4y2Ba。去除绝缘有机层和缩短颗粒间距离有助于提高数控固体中的电子交换耦合能量,提高其堆积密度gydF4y2Ba12gydF4y2Ba。这使得金属盐处理的ilan有望用于nc基光电器件的制造。gydF4y2Ba
测试了ILANs的长期稳定性和热稳定性。在DMF中制备ILAN样品,并在环境条件下(空气、室温和室内灯光)保存。它可以稳定几个星期(图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。贮存一个月后,ILANs的DLS和PL光谱测量证明,颗粒大小和光学性质没有改变(图2)。gydF4y2Ba2 b, cgydF4y2Ba)。为了热稳定性,我们在DMF中用热板在120°C下加热ILAN样品30分钟;之后保持胶体状态,PL没有变化,如图所示。gydF4y2Ba二维gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
ILANs的光学性质及相关表面化学gydF4y2Ba
基于nc的光电器件需要良好的电子性能和光学性能的结合。然而,近年来开发的全无机nc显示出令人印象深刻的电子性能(例如,高电荷迁移率),而由于配体交换过程中产生的表面陷阱,其光学性能受到影响gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba。在本节中,我们将重点研究ILANs的光学特性。gydF4y2Ba
为了研究其光学特性,测量了ILANs的吸收光谱和发射光谱,并与原始nc的吸收光谱和发射光谱进行了比较(图2)。gydF4y2Ba3得了gydF4y2Ba)。一般来说,吸收光谱中激子特征的变化表明了神经元大小的变化。表面处理后用In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba的吸收光谱中,红、绿、蓝发射ILANs的激子特征均未发生变化,表明其形状和大小得以保留。然而,由于这种核壳型nc的梯度合金结构,它们的激子特征在吸收光谱上不是很明显gydF4y2Ba33gydF4y2Ba。因此,有人可能会说,即使有变化,对于核壳nc来说也可能是无法观察到的。为了得出更可靠的结论,我们使用具有明显特征吸收峰的纤锌矿(wz) CdSe NCs作为模型体系,并监测了吸收光谱的变化(补充图。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。我们的结果表明,无论使用何种金属盐,CdSe NCs的原始结构吸收特征都被保留了下来。明显而固定的激子特征证明在表面处理过程中没有发生蚀刻和壳层生长。gydF4y2Ba
研究表明,有机配体的去除可以形成表面悬空键,导致电子陷阱态和PLQY的降低gydF4y2Ba34gydF4y2Ba。在这里,我们证明了尽管失去了有机配体的表面钝化,cd基和in基核壳ILANs都保持了有效的发光(补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。红色CdSe/ZnS ILANs和绿色CdSe/CdZnSeS/ZnS ILANs的QYs分别为97%和80%,与原始nc的QYs基本相等。In(NO)对CdSe/ZnS NCs的处理gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,在(男朋友gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba,和In(OTf)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba对PL效率给出了相同的结果(补充图。gydF4y2Ba6克ydF4y2Ba)。InP NCs作为cd基NCs的一种潜在的毒性更小的替代品,已经引起了人们的极大兴趣,然而发光的全无机InP NCs很少被报道。我们证明了发射绿色和红色的InP/ZnSeS/ZnS nc分别成功地转化为PLQYs为57%和39%的ILANs(补充图)。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,补充表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。In-based ILANs的PLQY较Cd-based ILANs略低,原因在于NC面对环境更敏感,晶格失配导致的壳层覆盖不足gydF4y2Ba27gydF4y2Ba。当使用具有均匀厚壳的In-based nc时,In-based ILANs的PL性能将得到改善。更令人惊讶的是,发射蓝色CdZnS/ZnS ILANs的表面不像红色或绿色nc表面那么稳定,但PLQY达到了72%,仅比原始nc低12%。相比之下,在用其他报道的无机配体处理后,同样发出蓝色的nc的PL几乎完全淬灭(补充图。gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)。作为对照实验,将典型的x型无机配体与In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba表面处理。与硫氰酸盐和ZnCl交换配体后,绿色nc的PLQY分别下降到原始nc的30%和15%gydF4y2Ba4gydF4y2Ba2−gydF4y2Ba,分别。我们进一步使用滴定法监测PL强度随外来无机配体浓度的变化,并引入Stern-Volmer (S-V)比值来评估相应处理的效果gydF4y2Ba35gydF4y2Ba。随着滴定过程的进行,在常规无机配体浓度较低的情况下,绿色CdSe/CdZnSeS/ZnS NCs的发光强度显著降低,而In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba-处理过的nc不随金属盐浓度的增加而发生显著变化(补充图。gydF4y2Ba8 bgydF4y2Ba)。此外,如果金属盐浓度过高,PL也会受到影响(补充图。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba)因为盐溶液的酸度高,会损坏NC表面。测量了薄膜形式下ILANs的PL光谱和PLQY。涂层在石英衬底上,ILANs的PL光谱没有改变(补充图。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)。PLQY略有下降,受粒子间距离缩短的影响(补充表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
用各种无机配体处理原始nc可得到全无机nc。然而,令人惊讶的是,在这项工作中,只有金属盐处理的nc显示出强烈的发光。这一结果启发我们进一步研究配体交换过程中的相关表面化学。通过时间分辨PL测量来研究配体交换前后ILANs中的时间分辨载流子动力学。数字gydF4y2Ba3 dgydF4y2Ba为In(NO)处理前后CdSe/ZnS NCs的时间分辨PL衰变gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba。两条曲线都可以用一阶指数函数(拟合优度)精确拟合gydF4y2BaRgydF4y2Ba2gydF4y2Ba> 0.999),说明ILANs中没有出现额外的非辐射重组通路。根据PL衰减曲线,ILANs的PL寿命计算为24 ns,这与原始nc相同(补充表)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。除了发射红色ILAN外,发射绿色CdSe/CdZnSeS/ZnS ILAN也表现出不变的PL动力学和寿命(图2)。gydF4y2Ba3 egydF4y2Ba)。这些cd基的红色和绿色ILANs的结果表明,金属盐处理的nc比其他无机功能化的nc具有更少的表面陷阱态。与红色和绿色ILANs略有不同的是,In(NO)对蓝色CdZnS/ZnS NCs的表面处理gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba导致PL寿命的减少,可能是由于非辐射陷阱通路的形成(补充图。gydF4y2Ba8 cgydF4y2Ba)。为了进一步分析不同配体诱导的表面陷阱趋势,用In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba, NOBFgydF4y2Ba4gydF4y2Ba和等gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba票据gydF4y2Ba4gydF4y2Ba通过时间分辨PL测量进行比较。使用NOBF后,绿色nc的PL动力学由一阶指数变为二阶指数gydF4y2Ba4gydF4y2Ba或等gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba票据gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(补充图。gydF4y2Ba8 dgydF4y2Ba),表明NCs中产生了非辐射通路。因此,这些传统的无机配体在表面处理过程中都会引入中间隙陷阱态,而金属盐则不会。gydF4y2Ba
为了进一步研究ILANs的表面陷阱,引入了电化学发光(ECL),这种电化学发光是在电化学还原某些过氧化物化合物后,在nc的1S(h)状态下电化学注入空穴而产生的gydF4y2Ba36gydF4y2Ba。根据以往的报道,ECL光谱对nc表面环境的敏感程度高于PL,而PL主要由核心内部的激发和发射决定gydF4y2Ba37gydF4y2Ba。当NC表面有明显的表面陷阱时,ECL光谱与PL光谱相比有明显的红移,如果NC表面被充分钝化,可以消除这一现象gydF4y2Ba38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,我们选择KgydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba8gydF4y2Ba在−2.0 V (vs. Ag/AgCl)下测量ECL光谱,其中NCs和SgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba8gydF4y2Ba2−gydF4y2Ba吸收电子,然后产生发光的激发态ncgydF4y2Ba40gydF4y2Ba。与PL发射波段相比,红色NCs的ECL光谱中心波长移动了~7 nm,将原始NCs转换为ILANs后,中心位置几乎不变(图2)。gydF4y2Ba3 fgydF4y2Ba)。PL和ECL发射波长的差异可归因于内滤波效应gydF4y2Ba41gydF4y2Ba,gydF4y2Ba42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba43gydF4y2Ba。表面处理后的ECL波段没有红移,表明产生了少量的表面陷阱,这与前面提到的PL衰变结果一致。用三角波(−2到0 V, vs. Ag/AgCl)扫描时,通过光电倍增管(PMT)测量的ILANs的ECL强度略低于原始nc(补充图)。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba)。作为对照实验,质子酸HBFgydF4y2Ba4gydF4y2Ba用于治疗oa覆盖的红发射nc(图;gydF4y2Ba3 fgydF4y2Ba)。ECL光谱出现了较大的红移,这表明由于苛刻的表面处理产生了许多表面陷阱态。gydF4y2Ba
配体结合机制与PL的关系gydF4y2Ba
由于纳米碳化物的发光性质与其表面悬空键有关gydF4y2Ba34gydF4y2Ba,阳离子裸露的nc可能比有机配体覆盖的nc更容易具有更多的陷阱态。然而,时间分辨PL和ECL的研究表明,这种表面陷阱在阳离子裸ilan中基本不存在。因此,我们将ILANs的高PL性能归因于金属盐的独特钝化效应。二元半导体nc (II-VI, III-V和IV-VI)的表面陷阱态可以由暴露的具有悬空键的欠配位硫族位(E)引入gydF4y2Ba44gydF4y2Ba,gydF4y2Ba45gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba。因此,我们认为对于ILANs,钝化发生在E位点,通过金属盐与NC表面的结合。gydF4y2Ba
为了验证这一假设,我们首先使用ICP-OES测量来监测CdSe/CdZnSeS/ZnS核壳nc的表面处理过程。ILANs首先在极性相中与in (NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(图中样本一)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba),然后通过油胺(OLA)的二次表面改性转移回非极性相,以排除任何自由IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba从检测(样品II)。令人惊讶的是,相同数量的IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba在两个样品中都检测到阳离子(~26% vs. Cd),这表明金属盐确实在NC表面结合(图。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。同样,通过透射电镜元素映射发现了铟(补充图)。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba)。接下来,我们研究了金属盐与NC表面的相互作用。二元纳米晶体的表面由金属(M)原子和非金属(E)原子组成,两者都可以与表面配体结合gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba。由于无机配体与NC表面的结合通常发生在Lewis酸性位点(即M位点),因此我们首先使用了锌矿(zb) CdSe纳米片(NPLs),其中Cd原子占据了大部分表面积gydF4y2Ba47gydF4y2Ba,作为一个模型系统来研究金属盐与NC表面M位点结合的可能性。如表所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba经处理的zb CdSe NPLs中不存在In离子,表明金属阳离子未与NPL表面的Lewis酸位点结合(图2)。gydF4y2Ba4摄氏度gydF4y2Ba我们不能排除金属盐被结合到zb CdSe NPLs的侧面(或真(1 - 10)面或(111)面和(111)面的组合)的可能性。gydF4y2Ba48gydF4y2Ba。然而,由于这些方面在zb CdSe不良贷款物中占少数,因此即使存在结合金属盐,其数量也低于仪器的检测限,无法被检测到。gydF4y2Ba
结合上述实验结果,我们提出入射的金属阳离子可能与暴露在NC表面的E位结合,导致ILANs产生强烈的发光。为了进一步验证这一假设,我们用In(NO)处理三苯基膦(TPP)修饰的ncgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba监测PLQY的变化(见图。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。TPP能与表面E位点弱结合,钝化NC表面陷阱gydF4y2Ba49gydF4y2Ba。在oa修饰的CdSe/CdZnSeS/ZnS NCs中加入过量的TPP, PLQY增加到近100%,表明TPP通过弱结合成功钝化了NCs。数字gydF4y2Ba5 bgydF4y2Ba描述了gydF4y2Ba1gydF4y2Baoa修饰nc和tpp修饰nc的H NMR结果。5.3 ppm的宽信号表明,TPP修饰后,OA没有从ZnS外壳中分离出来,而7.0-7.8 ppm的新信号被分配给TPP,出现并增强(图。gydF4y2Ba5度gydF4y2Ba),均表明TPP与ZnS壳层S位点结合。这与前一份报告一致gydF4y2Ba27gydF4y2Ba。在引入In(NO .gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba进入tpp修饰的nc,如预期的那样获得ILANs。所有的消失gydF4y2Ba1gydF4y2BaH NMR和gydF4y2Ba31gydF4y2BaP NMR信号如图所示。gydF4y2Ba5gydF4y2Bab和gydF4y2BadgydF4y2Ba,证明了In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba不仅从NCs中剥离了OA,还取代了与S位点结合的TPP(图2)。gydF4y2Ba4 bgydF4y2Ba),同样数量的In也证明了这一点gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba由ICP-OES数据(表中样本III和样本IV)说明gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。结果PLQY为80%,与直接用In(NO处理的nc的PLQY相似gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(无花果。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。因此,我们认为添加的阳离子具有双重作用:(i)配体剥离和(ii) Lewis碱面位点的结合和电子钝化。完整的化学方程可以写成gydF4y2Ba
在哪里(我)gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba(MXgydF4y2Ba米gydF4y2Ba)gydF4y2BabgydF4y2Ba和M没有gydF4y2BangydF4y2Ba分别为原nc和添加的金属盐。在表面处理过程中,一些金属阳离子会去除强结合的配体(gydF4y2BabmgydF4y2Ba摩尔M '在式中(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)),其他的则成为新的协同配体,用于表面愈合(gydF4y2BacngydF4y2Ba摩尔M '在式中(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba))。gydF4y2Ba
有机配体和z型配体能够在非极性溶剂中钝化NC表面gydF4y2Ba34gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba。在此,我们证明了金属阳离子的结合也可以发挥表面配体的作用,并通过消除表面悬空键部分钝化电子陷阱态。得到的ILANs在极性溶剂中表现出较高的胶体稳定性,并且wz CdSe NCs在Cd前后的吸收光谱相同gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba、锌gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba,和IngydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba盐处理(补充图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),表明本工作中使用的金属盐不同于传统的配体,具有自身的独特性。gydF4y2Ba
光学光刻和喷墨印刷的ilan图案gydF4y2Ba
ILANs的一个特点是NC表面的Lewis碱基位被金属盐钝化,而Lewis酸性位暴露在外,导致ILANs为阳离子裸NC。利用配位不足的金属原子(Lewis酸位点)作为具有编程功能的nc表面功能化的桥梁,我们将ILANs转化为可模式化墨水,并使用DOLFIN技术直接对高发光的nc进行模式化gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba50gydF4y2Ba。为了实现DOLFIN工艺,将称为pamg的光胺发生器添加到ILAN胶体中,形成胶体稳定的光敏油墨。由香豆酸和烷基胺在常温下缩合合成了pamg。例如,PAmG-BTA (gydF4y2BangydF4y2Ba-丁胺)通过香豆酸与gydF4y2BangydF4y2Ba并在紫外区显示出宽的吸收带(补充图。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba)gydF4y2Ba51gydF4y2Ba。暴露在深紫外光下,PAmG-BTA分子分解并释放gydF4y2BangydF4y2Ba-丁胺,可在补充图中表达。gydF4y2Ba14gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
释放出来的伯胺随后与NCs暴露的表面阳离子结合,从而降低了NCs在DMF或NMF中的溶解度,并形成了均匀的图案,分辨率接近掩模的极限(图2)。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
除了调节NC的溶解度外,释放的伯胺还发挥着其他两个重要作用,使该方法与其他直接光刻技术相比具有独特之处:(i)胺电子钝化NC表面并提供高PLQY; (ii)胺包覆的NC比羧酸配体包覆的NC更具电化学稳定性gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。这些RGB NCs的照射剂量可达~100 mJ cmgydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,这与传统的光刻技术处于同一水平(例如,作为参考,Shipley S1800系列光刻胶需要相当的曝光剂量为80-150 mJ cmgydF4y2Ba−2gydF4y2Ba)。数字gydF4y2Ba6克ydF4y2Bab -gydF4y2BadgydF4y2Ba显示了全无机nc与PAmG-BTA混合后的发光图像。单个像素的AFM图像显示一个平面(图。gydF4y2Ba6 dgydF4y2Ba(插图),其中RMS为~1.4 nm。从扫描电镜图像中确定了线边缘粗糙度,其中图案区域的边缘锐利而干净,粗糙度在200 nm以下(图2)。gydF4y2Ba6 egydF4y2Ba)。为了测试分辨率,我们使用线空间掩模对3.6 nm CdSe nc进行了图像化,很容易实现线宽为2 μm(图2)。gydF4y2Ba6 fgydF4y2Ba)。轮廓仪测得的线空间特征厚度为~15 nm,各特征均匀。通过控制油墨浓度和旋涂参数可获得较厚的薄膜,这些参数列在补充表中gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba。值得注意的是,在没有进行优化的情况下,图样化的ILAN薄膜仍然保持了58%的PLQY,保留了ILAN薄膜初始PLQY的~85%(补充表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),表明该方法在无阻力模式方法中具有竞争力。除了核壳型ILANs,其他ILANs,如CdSe nc、ZnSe nc、PbS nc和InP/ZnS nc,也可以通过pamg辅助DOLFIN直接光学图版,证明了该方法的普遍性和多功能性(补充图2)。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba)。值得注意的是,获得可靠图案所需的剂量略有不同,尽管所使用的光敏分子是相同的(补充表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。这表明,油墨的灵敏度可以由pamg释放的分子与NC表面之间的结合亲和力决定,并应针对每种情况进行优化。gydF4y2Ba
除了光刻,喷墨打印由于成本低、材料适应性强等优点,也是nc制版的通用技术gydF4y2Ba52gydF4y2Ba。用巯基丙酸或柠檬酸对ILANs进行二次修饰,使nc易于溶于水而不影响其光学性质(补充图)。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,表面处理过程在SI中被描述为二次表面改性)。为了测试程序控制的图案能力,我们首先分别打印每种颜色(补充图。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba)。然后,作为概念的证明,我们通过调整RGB NC油墨的组成比例,绘制了一个多色熊猫图像(图2)。gydF4y2Ba6克gydF4y2Ba)。将发绿、发蓝的nc混合得到底色为青色,将发红、发绿、发蓝的nc按适当比例混合得到熊猫面部的白色(补充图)。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba)。改性后的ILANs相互混合后,其胶体稳定性不受影响(补充图。gydF4y2Ba18一个gydF4y2Ba插图)。此外,我们研究了打印宽度为~ 1mm的字符的分辨率,这接近于我们使用的喷墨打印机的分辨率极限(补充图。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba)。由于在类似纸的衬底上刻印明亮荧光纳米材料的方便和快速,基于ilan的喷墨打印在防伪和加密应用方面显示出潜力gydF4y2Ba53gydF4y2Ba,gydF4y2Ba54gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
综上所述,我们设计了由金属阳离子和非配位阴离子组成的金属盐,将有机封顶的nc转化为强发光的阳离子裸露的全无机nc。由此产生的ILANs显示了高PLQY并保留了激子动力学,表明该处理没有产生显著的表面陷阱。通过对表面处理机理的研究,我们发现金属盐既能剥离NC表面的有机配体,又能钝化NC表面的Lewis碱基。为了将高性能材料组装成设计的结构用于实际应用,ILANs通过pamg辅助DOLFIN和喷墨打印进行了图案化。由于ILANs的高PL性能和缺乏有机配体作为绝缘层,我们期望它能成为光电子器件的基石,并具有广泛的应用。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba
材料gydF4y2Ba
使用的化学物质如下:氧化镉(CdO, 99.99%, Aladdin),氧化锌(ZnO, 99.999%, Aladdin), Cd(OAc)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba·HgydF4y2Ba2gydF4y2BaO (99.99%, Aldrich), Zn(OAc)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·2gydF4y2Ba2gydF4y2BaO (99.99%, Aldrich), Cd(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·4gydF4y2Ba2gydF4y2BaO(99.99%,阿拉丁),Zn(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·6gydF4y2Ba2gydF4y2BaO(99.99%,阿拉丁),In(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba·gydF4y2BaxgydF4y2BaHgydF4y2Ba2gydF4y2BaO (99.99%, Alfa Aesar), Pb(NO3)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(99.99%,阿拉丁),ZnClgydF4y2Ba2gydF4y2Ba(99.95%, Alfa Aesar)、硒丸(99.999%,阿拉丁)、S枕(99.999%,Alfa Aesar)、硫氰酸铵(99.99%,奥尔德里奇)、三辛膦(TOPO, 90%,阿拉丁)、三辛膦(TOPO, 90%,阿拉丁)、三辛基膦(TBP, 95%,阿拉丁)、三苯基膦(TPP, 99%,阿拉丁)、油酸(OA, 90%,阿尔法Aesar)、豆蔻酸(MA, 99%,奥尔德里奇)、正丁胺(99%,国药)、油胺(95%,阿拉丁)、正辛硫醇(98%,阿拉丁)、十八烯(ODE, 90%,阿尔法Aesar)、巯基丙酸(MPA, 98%, Aladdin), CdSe/ZnS核壳NCs (5 mg mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba辛烷值,南京科技公司)。gydF4y2Ba
CdSe nc的合成gydF4y2Ba
油酸镉(Cd(OA)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba将CdO (643 mg, 5 mmol)与10 mL油酸(OA)混合制备原液。在150°C脱气后,将烧瓶在干N下加热到250°CgydF4y2Ba2gydF4y2Ba。悬浮液变成无色溶液,表明Cd(OA)的形成。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。然后在150°C再次德加,以清除生成的水,并将其储存为蜡状固体。为了合成纤锌矿CdSe NCs,我们混合Cd(OA)。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba原液(2.25 mL), TOPO (1.2 g), ODE (12 mL), 100℃真空脱气。在N条件下,温度提高到300℃gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。此时,将含有4 mL TOPSe (1.0 M)和3 mL油胺的混合物迅速注入烧瓶中。反应保持7 min后冷却至室温。加入乙醇使其析出,然后再溶于甲苯中。洗涤过程重复三次,最终将纯化的nc溶解在5 mL甲苯中。gydF4y2Ba
CdSe/CdZnSeS/ZnS核壳纳米碳化物的合成gydF4y2Ba
油酸锌(Zn(OA)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba将405mg (5 mmol)氧化锌与10ml油酸(OA)混合制备原液。在120°C的真空下加热后,将烧瓶重新注入NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba温度提高到240℃。然后悬浮液变成淡黄色的溶液,这表明锌(OA)的形成。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。取出加热器,让烧瓶冷却到100°C。然后加入15 mL的ODE和25 mL的油胺。得到的溶液在120°C下脱气并储存在手套盒中。对于核壳型nc的形成,Zn(OA)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(0.08 M)和1-辛硫醇(0.09 M)用双通道注射泵以2.5 mL h的速度同步注入上述热CdZnSeS核内gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba一个小时。得到的CdZnSeS/ZnS NCs用甲苯/乙醇洗涤,最终溶解在甲苯中。gydF4y2Ba
CdZnS/ZnS核壳纳米碳化物的合成gydF4y2Ba
CdO (1 mmol), Zn(OAc)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·2gydF4y2Ba2gydF4y2BaO (5 mmol)、OA (3.5 mL)和ODE (7.5 mL)混合在三颈烧瓶中。在100°C脱气后,将混合物在氮气下加热到300°C。1 mmol硫粉在~100℃下快速溶解于ODE (1.5 mL)中,当温度达到300℃时迅速注入烧瓶。在310℃下反应8 min。然后注入1.5 mL含4 mmol硫的TBP进行壳生长。生长壳阶段持续40 min。得到的CdZnS/ZnS NCs用己烷/丙酮洗涤,最后在己烷中重新溶解。gydF4y2Ba
zb CdSe不良pls的合成gydF4y2Ba
肉豆蔻酸镉的制备[Cd(MA)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]作为前驱体,将0.24 g NaOH和1.37 g MA充分溶解在240 ml甲醇中,剧烈搅拌1小时。然后,0.617 g Cd(NOgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·2gydF4y2Ba2gydF4y2BaO溶解在40毫升甲醇中,慢慢加入到上述溶液中。随后,得到白色沉淀。所得的沉淀物在真空过滤下用甲醇冲洗三次。最后,将其转移到室温下的真空烘箱中过夜。产生的白色产物是Cd(MA)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。用于合成不良物质,240毫克Cd(OAc)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·2gydF4y2Ba2gydF4y2BaO, 150 μ L OA和15 ml ODE在三颈烧瓶中80°C脱气1小时。然后我们将温度提高到180°C,快速注入150µL TOP-Se (1 M)。用甲苯洗涤三次后,产物分散在甲苯中。gydF4y2Ba
PAmG-BTA的合成gydF4y2Ba
将EDC (1.05 g)的无水DCM (40 mL)溶液加入反式-溶液中gydF4y2BaogydF4y2Ba-香豆酸(0.90克)在无水四氢呋喃(5毫升)。gydF4y2BangydF4y2Ba-丁胺(0.49 mL)加入到混合物中,室温搅拌。混合物立刻变黄了。搅拌过夜后,加水淬灭反应,有机层用10% HCl和饱和NaHCO洗涤gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba然后用硫酸钠烘干。溶剂蒸发后,用氯仿再结晶,得到白色结晶的PAmG-BTA。gydF4y2Ba1gydF4y2BaH NMR (400 MHz, dgydF4y2Ba6克ydF4y2Badmso,δppm): 0.89 (3 h, t), 1.32 (2 h, m), 1.44 (2 h, m), 3.17 (2 h, m), 6.66 (1 h, d), 6.82 (1 h, t), 6.89 (1 h, d), 7.17 (1 h, t), 7.42 (1 h, d), 7.63 (1 h, d), 8.02 (1 h, t)。gydF4y2Ba
表面处理程序gydF4y2Ba
采用单相和两相系统进行数控表面处理。由于DMF(或NMF)与甲苯之间的溶解度,将DMF溶液加入甲苯相时不会发生相偏析,从而形成单相体系。如果两种溶剂不是互溶的,则表面处理程序将通过两相方法来完成。在一相体系中,1 mL NC溶液(2-10 mg mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在甲苯中)与100µL的阳离子配体溶液(0.2-0.5 M)混合。将得到的混合物大力搅拌或摇晃,直到观察到nc的沉淀。沉淀离心后再溶解到极性溶剂(DMF、NMF、DMSO、PC等)中。通过加入甲苯再一次沉淀清溶液。然后,干燥的粉末很容易在纯极性溶剂中重新分散,形成高浓度(10-60 mg mL)的稳定溶液gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。在两相体系中,1 mL NC己烷溶液(2-10 mg mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)加入阳离子配体溶液(1 mL,极性溶剂0.02-0.05 M),形成两相混合物。剧烈搅拌后,己烷层由暗变无色,极性溶剂层变彩色,说明配体交换后NCs完全转移到极性相。在极性溶剂中加入乙腈或甲苯等非溶剂进行析出。离心后,nc再分散于各种极性溶剂中,形成高浓度的胶体溶液(10-60 mg mL)gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
二次表面改性gydF4y2Ba
有机配体可以通过单相体系和两相体系对ILANs进行修饰。在单相体系中,将1 mL配体溶液(0.02-0.1 M, OA或油胺为甲苯/己烷,MPA为水)加入极性溶剂离心析出的nc中。经过剧烈搅拌,改性后的nc被分散,形成胶体溶液。用乙醇再次清洗nc以去除游离配体。在两相体系中,1 mL配体溶液(0.02-0.1 M In己烷)与1 mL NC胶体溶液(2-10 mg mL)混合gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。在剧烈搅拌后,NCs转移到己烷相中,表明NCs完全被有机配体改造。所得的NC胶体溶液再用乙醇洗涤一次。gydF4y2Ba
特征gydF4y2Ba
紫外-可见吸收光谱采用安捷伦Cary 5000分光光度计测量。采用积分球和计算机控制光谱仪(Labsphere)相结合的仪器测量了绝对PLQY。时间分辨PL用HORIBA FL-3 3D荧光光谱仪测量。采用Nicolet iS50型FTIR光谱仪在透射模式或ATR模式下采集傅里叶变换红外光谱。对于核磁共振分析,5毫克NC固体溶解在CDCl中gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba或维gydF4y2Ba6克ydF4y2Ba-DMSO和信号记录在Bruker AVANCE III-500光谱仪上。Zeta电位用Malvern Nano-Z Zeta电位分析仪测量。采用JEOL JEM-2800透射电子显微镜(TEM)进行透射电镜观察。为了测量ECL光谱,将nc滴涂在Pt电极上。Pt线为对电极,Ag/AgCl为参比电极。电解液为0.1 mol LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba含50 mmol L的磷酸盐缓冲盐水(PBS, pH = 7.4)gydF4y2Ba−1gydF4y2BaKgydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba8gydF4y2Ba。在−2.0 V (vs. Ag/AgCl)下测量ECL光谱。ICP- oes采用岛津ICPE-9810多型ICP发射光谱仪进行测量。ICP-OES测量样品由王水消化样品制备。gydF4y2Ba
DOLFIN过程gydF4y2Ba
实验是在一间无尘的房间里,在黄色灯光下进行的。12 mm × 12 mm衬底(Si/SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba, Si,石英,玻璃)用食人鱼(conc。HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba所以gydF4y2Ba4gydF4y2Ba30% HgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba, 7:3 v/v)其次是超纯水。光活性NC油墨在使用前通过0.22 μm聚四氟乙烯过滤器。在一般的DOLFIN程序中,20 μL ILANs (25 mg mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在DMF中)与PAmG-BTA混合后滴到基片上并旋涂(散布:500 rpm, 10 s;转速:2000转,60秒)。DUV灯由低压汞灯(254 nm, 3.6 mW cm)提供gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba)。胶片是通过一个掩模曝光在一个掩模校准系统或通过使用粘结夹。曝光后,在DMF或NMF中显影,以去除未曝光的ILANs和未反应的PAmG-BTA分子。表中列出了NCs的照射剂量和相关参数gydF4y2BaS4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
喷墨打印工艺gydF4y2Ba
用MPA或CA改性的nc溶解在掺20%乙二醇(v/v)的水中。加入乙二醇来控制NC油墨的粘度和挥发性,这应该是必要的,以避免溶剂挥发可能导致喷嘴堵塞。浓度可为5-10 mg mLgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。使用HP DeskJet 2130打印机在深色羊皮纸上进行喷墨打印。为了获得更明亮的图案,印刷过程可以重复几次。gydF4y2Ba
报告总结gydF4y2Ba
有关研究设计的进一步资料,请参阅gydF4y2Ba自然组合报告摘要gydF4y2Ba链接到这篇文章。gydF4y2Ba
数据可用性gydF4y2Ba
支持本研究结果的数据可根据要求从通讯作者处获得。gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
作者感谢张浩教授对稿件的讨论和阅读。y.w感谢庞杰博士对AFM测量的建议和张潘科博士对光刻实验的建议。国家自然科学基金(no . 22171132, 22074062, 22075129),南京大学创新基金(020514913419),江苏省创新人才创业计划(020513006012,020513006014),紫金学者基金(0205181022)资助。我们也感谢美国国家科学基金会(资助号为CHE-1905290)和美国商务部、国家标准与技术研究院(资助号为70NANB14H012)支持的CHiMaD中心的支持。gydF4y2Ba
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贡献gydF4y2Ba
Y.W.和D.V.T.构想了这个作品的概念。,Y.W., D.V.T., and P.X. designed the experiments, analyzed the data, and co-wrote the paper. Z.Z. performed the lithography experimental work. X.C., J.G., and Y.D. performed the optical measurements. J.Z., K.Y., and Z.D. provided suggestions on the experiments and manuscript. Y.W. and D.V.T. supervised the project. All authors discussed the results and commented on the manuscript.
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有利益竞争。gydF4y2Ba
同行评审gydF4y2Ba
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自然通讯gydF4y2Ba感谢匿名审稿人对本工作的同行评审所作的贡献。gydF4y2Ba
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肖鹏,张震,葛杰。gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba强发光全无机纳米晶体的表面钝化及其直接光学图样。gydF4y2BaNat CommungydF4y2Ba14gydF4y2Ba, 49(2023)。https://doi.org/10.1038/s41467-022-35702-7gydF4y2Ba
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