Highly Efficient and Controllable Methodology of the Cd0.25Zn0.75Se/ZnS Core/Shell Quantum Dots Synthesis

Show simple item record

dc.contributor.author Loghina, Liudmila
dc.contributor.author Chylii, Maksym
dc.contributor.author Kadeřávková, Anastasia
dc.contributor.author Šlang, Stanislav
dc.contributor.author Švec, Petr
dc.contributor.author Rodriguez Pereira, Jhonatan
dc.contributor.author Frumarová, Božena
dc.contributor.author Cieslar, Miroslav
dc.contributor.author Vlček, Miroslav
dc.date.accessioned 2022-06-03T12:27:29Z
dc.date.available 2022-06-03T12:27:29Z
dc.date.issued 2021
dc.identifier.issn 2079-4991
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/79277
dc.description.abstract The surface of any binary or multi-component nanocrystal has imperfections and defects. The number of surface defects depends both on the nature of the nanomaterial and on the method of its preparation. One of the possibilities to confine the number of surface defects is the epitaxial growth of the shell, which leads to a change in the physical properties while maintaining the morphology of the core. To form a shell of the desired thickness, an accurate calculation of the amount of its precursors is substantial to avoid the appearance of individual crystals consisting of the shell material. This study aimed to develop an effective calculation method for the theoretical amount of precursors required for the formation of a ZnS shell on the surface of a Cd0.25Zn0.75Se core, followed by the practical implementation of theoretical calculations and characterization of the prepared nanomaterials. This method allows the complete control of the masses and volumes of the initial reagents, which will in turn prevent undesirable nucleation of nuclei consisting of the shell material. In the synthesis of Cd0.25Zn0.75Se/ZnS core/shell quantum dots (QDs), the sources of chalcogens were substituted seleno- and thioureas, which are capable of not only supplanting modern toxic sources of sulfur and selenium but also allowing one to perform the controlled synthesis of highly photoluminescent QDs with a low number of surface defects. The result of this shell overcoating method was an impetuous augmentation in the photoluminescence quantum yield (PL QY up to 83%), uniformity in size and shape, and a high yield of nanomaterials. The developed synthetic technique of core/shell QDs provides a controlled growth of the shell on the core surface, which makes it possible to transfer this method to an industrial scale. eng
dc.format p. 2616 eng
dc.language.iso eng
dc.relation.ispartof Nanomaterials, volume 11, issue: 10 eng
dc.rights open access eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject core/shell quantum dots eng
dc.subject controllable synthesis eng
dc.subject methodology eng
dc.subject non-toxic chalcogen source eng
dc.subject core/shell kvantové tečky cze
dc.subject kontrolovatelná syntéza cze
dc.subject metodologie cze
dc.subject netoxické chalkogenidové zdroje cze
dc.title Highly Efficient and Controllable Methodology of the Cd0.25Zn0.75Se/ZnS Core/Shell Quantum Dots Synthesis eng
dc.title.alternative Vysoce výkonná a kontrolovatelná metodologie pro syntézu core/shell kvantových teček Cd0.25Zn0.75Se/ZnS cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Povrch jakéhokoliv binárního nebo multikomponentního nanokrystalu má nedokonalosti a defekty. Množství povrchových defektů závisí jak na druhu nanomateriálu, tak i na metodě jeho přípravy. Jednu z možností, jak omezit množství povrchových defektů je epitaxní růst vrstvy, který vede ke změně fyzikální vlastností, ale zároveň dochází k zachování morfologie jádra. Pro vytvoření obalu zamýšlené tloušťky je nezbytné provést přesné kalkulace množství prekurzoru, aby bylo zároveň zabráněno vzniku nových individuálních krystalů, které obsahují pouze materiál obalu. tato studie je zaměřená na vyvinutí efektivních metod kalkulací množství prekurzoru nezbytného pro formování obalu ZnS na povrchu Cd0.25Zn0.75Se jádra, následované praktickou implementací teoretických kalkulací a charakterizací připraveného nanomateriálu. Tato metoda umožňuje kompletní kontrolu nad množstvím a objemem vstupních reagentů, což má pak za následek prevenci nežádoucích nukleací materiálu obalu. Během syntézy core/shell kvantových teček Cd0.25Zn0.75Se/ZnS bylo použito různých zdrojů chalkogenů na bázi seleno- a thiomočovin, které jsou schopné nejen nahradit moderní toxické zdroje síry a selenu, ale i umožňují provést kontrolovatelnou syntézu vysoce luminiscenčních kvantových teček s malým množstvím povrchových defektů. Výsledkem této obalové metody je výrazné vylepšení fotoluminiscenčního kvantového výtěžku (až 83%) a uniformity velikosti, tvaru a vysokého výtěžku nanomateriálu. Vývoj syntézní techniky core/shell kvantových teček poskytuje vysoce kontrolovatelnou metodu růstu obalu na povrchu jádra, což ji dělá vhodnou pro transfer na průmyslovou aplikační úroveň. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.3390/nano11102616
dc.relation.publisherversion https://www.mdpi.com/2079-4991/11/10/2616
dc.identifier.wos 000711336300001
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85116364355
dc.rights.license CC BY 4.0
dc.identifier.obd 39886159


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

open access Except where otherwise noted, this item's license is described as open access

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account