✖


Jump to content

Кремниевая квантовая точка

Edit links

Кремниевые квантовые точки не содержащие металлов представляют собой биологически совместимые квантовые точки, , с максимумами фотолюминесцентного излучения, которые можно настраивать в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Эти квантовые точки обладают уникальными свойствами, возникающими из-за их непрямой запрещенной зоны , включая долгоживущие люминесцентные возбужденные состояния и большие стоксовы сдвиги . Разнообразие диспропорций , [1] пиролиз , [2] и протоколы решения [3] [4] были использованы для приготовления кремниевых квантовых точек, однако важно отметить, что некоторые протоколы на основе растворов для приготовления люминесцентных кремниевых квантовых точек фактически дают углеродные квантовые точки вместо заявленного кремния. [5] [6] Уникальные свойства кремниевых квантовых точек позволяют найти множество потенциальных применений: биологические изображения , люминесцентные солнечные концентраторы , светоизлучающие диоды , датчики и аноды литий-ионных аккумуляторов .

История

[ редактировать ]

Кремний нашел широкое применение в электронных устройствах; однако объемный Si имеет ограниченное оптическое применение. Во многом это связано с тем, что вертикальный оптический переход между зоной проводимости и валентной зоной запрещен из-за непрямой запрещенной зоны. В 1990 году Ли Кэнэм показал, что кремниевые пластины могут излучать свет после электрохимического и химического растворения. [7] Световое излучение было объяснено эффектом квантового ограничения в полученном пористом кремнии . Эта ранняя работа заложила основу для нескольких различных типов кремниевых наноструктур , включая кремниевые наночастицы (квантовые точки), кремниевые нанопроволоки , кремниевые нанооболочки , кремниевые нанотрубки , кремниевые аэрогели и мезопористый кремний. [8]

Первые сообщения о кремниевых квантовых точках появились в начале 1990-х годов, демонстрируя люминесценцию отдельно стоящих окисленных кремниевых квантовых точек. [9] [10] Признавая огромный потенциал их уникальных оптических свойств, многие исследователи исследовали и разработали методы синтеза кремниевых квантовых точек. Как только эти материалы можно было надежно изготавливать, методы пассивации поверхностей стали иметь решающее значение для того, чтобы сделать эти материалы пригодными для обработки в растворе и минимизировать эффекты окисления . Многие из этих методов пассивации поверхности основаны на методах, которые были впервые разработаны для кремниевых пластин и пористого кремния. [11] [12] [13] В настоящее время кремниевые квантовые точки коммерциализируются компанией Applied Quantum Materials Inc. (Канада). [14]

Характеристики

[ редактировать ]

Кремниевые квантовые точки (SiQD) обладают настраиваемой по размеру фотолюминесценцией, аналогичной наблюдаемой для обычных квантовых точек. Люминесценцию регулярно настраивают в видимой и ближней инфракрасной области путем определения размера частиц. В целом существуют две отдельные полосы люминесценции, которые доминируют в свойствах кремниевых квантовых точек. Долгоживущие возбужденные состояния люминесценции (S-диапазон, медленная скорость затухания) обычно связаны с фотолюминесценцией, зависящей от размера, в диапазоне от желтого / оранжевого до ближнего инфракрасного диапазона. Короткоживущие люминесцентные возбужденные состояния (F-диапазон, быстрая скорость затухания) обычно связаны с независимой от размера синей фотолюминесценцией, и в некоторых случаях в этих процессах участвуют примеси азота. [8] [15] S-полосу обычно связывают с зависящей от размера запрещенной зоной кремниевых квантовых точек. Это излучение можно настроить от желтого (600 нм) до инфракрасного (от 1000 до 1100 нм), изменив диаметр кремниевых квантовых точек примерно с 2 до 8 нм. В некоторых отчетах также описывается получение кремниевых квантовых точек зеленого излучения, полученных путем уменьшения размера, однако эти материалы сложно изолировать и требуют дальнейшей разработки. [16] [17] Люминесценцию кремниевых квантовых точек также можно настроить, определив химический состав их поверхности. Прикрепление различных видов поверхности позволяет настраивать люминесценцию кремниевых квантовых точек во всем видимом спектре, при этом размеры кремниевых квантовых точек остаются неизменными. [18] Такая настройка поверхности обычно сопровождается появлением наносекундных времен жизни, подобных тем, которые наблюдаются для люминесценции F-диапазона. фотолюминесценции кремниевых квантовых точек Квантовые выходы обычно находятся в диапазоне от 10 до 40%, при этом несколько синтетических протоколов обеспечивают значения, превышающие 70%. [8]

Долгоживущее возбужденное состояние люминесценции S-диапазона кремниевых квантовых точек, которое резко контрастирует с фотоэмиссией обычных квантовых точек, часто объясняется присущей кремнию непрямой запрещенной зоной и позволяет использовать уникальные материалы. Сочетание долгоживущих возбужденных состояний с биологической совместимостью кремниевых квантовых точек позволяет получать биологические изображения с временным ограничением. Большой стоксов сдвиг позволяет им преобразовывать фотоны из ультрафиолетового диапазона в видимый или инфракрасный диапазон и особенно полезен при разработке и внедрении люминесцентных солнечных концентраторов, поскольку он ограничивает самопоглощение при понижающем преобразовании света.

Важно отметить, что SiQD биологически совместимы и не содержат тяжелых металлов (например, кадмия, индия, свинца). Биологическая совместимость этих материалов тщательно изучалась как in vitro , так и in vivo . В ходе исследований in vitro было обнаружено, что SiQD проявляют ограниченную токсичность в концентрациях до 72 мкг/мл в клетках HeLa. [19] и 30 мкг/мл в эпителиоподобных клетках ( MDA-MB-231 ). [20] Исследования in vivo по оценке биологической совместимости SiQD, проведенные на мышах. [21] и обезьяны ( макаки-резусы ) [22] не обнаружил «никаких признаков токсичности, явно связанных с SiQD». [22] Было показано, что у бактерий SiQD менее токсичны, чем квантовые точки CdSe и CdSe/ZnS. [23]

Синтез

[ редактировать ]

Методы синтеза

[ редактировать ]

Кремниевые квантовые точки могут быть синтезированы с использованием различных методов, включая термическое диспропорционирование субоксидов кремния (например, водородного силсесквиоксана , производного силсесквиоксана ), [1] и лазерное и плазмоиндуцированное разложение силана (ов). [2] [24] Эти методы надежно обеспечивают высококачественные SiQD, демонстрирующие фотолюминесценцию, зависящую от размера / запрещенной зоны (S-диапазон). Также сообщалось о нисходящих методах, таких как лазерная абляция и шаровая мельница. [25] Также было представлено несколько методов, основанных на растворах, которые часто приводят к получению материалов, демонстрирующих люминесценцию F-диапазона. [3] [4] Недавно было установлено, что некоторые из этих методов позволяют получить не кремниевые квантовые точки, а люминесцентные углеродные квантовые точки . [5] [6]

Контроль размера

[ редактировать ]

Определение размера кремниевых квантовых точек имеет важное значение, поскольку оно влияет на их оптические свойства (особенно на люминесценцию S-диапазона). Обычно размер кремниевых квантовых точек определяется путем управления синтезом материала. Например, размер квантовых точек кремния можно контролировать с помощью температуры реакции во время термического диспропорционирования силсесквиоксанов. [1] плазмы Аналогично, время пребывания в методах нетермической плазмы является ключевым фактором. [2] постсинтетические протоколы, такие как ультрацентрифугирование в градиенте плотности . Альтернативно, для сужения распределения по размерам за счет разделения можно использовать [26]

Пассивация и модификация поверхности

[ редактировать ]

Методы синтеза, используемые для приготовления SiQD, часто приводят к образованию реакционноспособных поверхностей. SiQD с концевыми гидридными группами требуют модификации после синтеза, поскольку они склонны к окислению в условиях окружающей среды и обладают ограниченной технологичностью в растворе. Эти поверхности часто пассивируют органическими молекулами (например, алкильными цепями), чтобы сделать SiQD устойчивыми к окислению и совместимыми с обычными растворителями. [27] Затем его можно пассивировать с помощью таких методов, как гидросилилирование . [1] Большая часть разработанной химии поверхности опирается на хорошо зарекомендовавшие себя процедуры, используемые для модификации поверхности пористого кремния и кремниевых пластин. Гидросилилирование, которое включает формальное добавление связи Si-H к двойной или тройной связи CC, обычно используется для введения алкенов и алкинов на поверхности кремниевых квантовых точек, а также обеспечивает доступ к полезным концевым функциональным группам (например, карбоновой кислоте, сложноэфирным , силаны), которые могут определить совместимость растворителей и обеспечить места для дальнейшей дериватизации. [28] [29] Ковалентная связь между поверхностными группами и кремниевой квантовой точкой является прочной и не поддается быстрой замене – она сильно отличается от ионной связи, обычно используемой для привязки поверхностных групп к другим типам квантовых точек.

Приложения

[ редактировать ]

Кремниевые квантовые точки использовались в прототипах благодаря их биосовместимости и повсеместному распространению кремния по сравнению с другими типами квантовых точек. В дополнение к этим фундаментальным свойствам, уникальные оптические свойства кремниевых квантовых точек (т.е. долгоживущие возбужденные состояния, большой стоксов сдвиг и настраиваемая люминесценция) могут оказаться полезными для определенных приложений. Благодаря этим (и другим) свойствам потенциальные применения SiQD разнообразны и охватывают области медицины, сенсорики, обороны и энергетики.

Биологическая визуализация

[ редактировать ]

Биосовместимость кремниевых квантовых точек наряду с их длительным временем жизни люминесценции и излучением в ближнем инфракрасном диапазоне делает их хорошо подходящими для флуоресцентной визуализации в биологических системах. Благодаря этому обещанию кремниевые квантовые точки были применены как в лабораторных условиях, так и в лабораторных условиях. [30] [31] [32] и визуализация in vivo. [33] [34] В то время как традиционно используется стационарная визуализация, для визуализации с временным разделением вступает в силу огромное преимущество кремния. [35] [36] В визуализации с временным разделением используется задержка между возбуждением и обнаружением люминесценции, что позволяет флуорофорам с коротким временем жизни расслабиться, тем самым выделяя флуорофоры с большим временем жизни. Этот тип флуоресцентной визуализации полезен для биологической визуализации, поскольку многие ткани демонстрируют автофлуоресценцию, которая может мешать визуализации. Используя этот метод, соотношение сигнал/фон для визуализации SiQD можно увеличить до 3 раз по сравнению с традиционными методами визуализации в стационарном состоянии. [33]

Другие способы визуализации также были исследованы для кремниевых наноматериалов. Например, кремниевое ядро ​​из крупных кремниевых наночастиц использовалось для 29 Si МРТ на моделях мышей. [37] Модифицируя поверхность лигандом, который может координировать 64 Cu, ПЭТ- изображения также доступны. [38] Кроме того, легирование парамагнитными центрами перспективно для Т 1 и Т 2 взвешенных 1 Х МРТ. [39] [40]

Люминесцентные солнечные концентраторы

[ редактировать ]

Люминесцентные солнечные концентраторы используют большой стоксов сдвиг кремниевых квантовых точек для преобразования света в электричество. [41] Большой сдвиг Стокса позволяет SiQD преобразовывать ультрафиолетовый свет в красный/ближний инфракрасный свет, который эффективно поглощается кремниевыми солнечными элементами, имея при этом ограниченное самопоглощение. LSC предназначены для сбора света и использования стекла для направления переизлученного света к краям стекла, где солнечные элементы собирают свет и преобразуют его в электричество. [41] Тщательно спроектировав LSC, кремниевые квантовые точки можно подготовить в виде прозрачной пленки поверх стекла, ограничивая потери из-за рассеяния и делая их пригодными в качестве замены окон в зданиях. [42] [43] Чтобы сделать это эффективно, поверхность кремниевых квантовых точек можно модифицировать различными лигандами для улучшения совместимости полимеров. Также желательно увеличить поглощение SiQD до видимого диапазона, чтобы оно лучше соответствовало солнечному спектру , чего можно добиться путем добавления красителя. [44]

Светодиоды

[ редактировать ]

В дисплеях с квантовыми точками квантовые точки производят чистый монохроматический свет. Большая часть работ по разработке светодиодов на основе кремниевых квантовых точек была сосредоточена на электролюминесценции кремниевых квантовых точек. [45] [46] Изменяя размер SiQD, излучение светодиода можно настроить от темно-красного (680 нм) до оранжево-желтого (625 нм). [47] Несмотря на многообещающие первоначальные результаты и достижения в области улучшения внешней квантовой эффективности полученных светодиодов, [48] необходима будущая работа, чтобы преодолеть широкое люминесцентное излучение.

зондирование

[ редактировать ]

Фотохимические датчики используют преимущества фотолюминесценции кремниевых квантовых точек путем гашения излучения фотонов в присутствии аналита . Фотохимические датчики на основе кремниевых квантовых точек использовались для обнаружения широкого спектра аналитов, включая пестициды, [49] антибиотики, [50] нервно-паралитические агенты, [51] тяжелые металлы, [52] этанол, [53] и pH, [54] часто используется либо перенос электронов , либо резонансный перенос энергии флуоресценции ( FRET ). в качестве метода гашения [55] Опасные высокоэнергетические материалы, такие как нитроароматические соединения (т.е. тротил и ДНТ), можно обнаружить на уровне нанограмм посредством электронного переноса. [56] В методе электронного переноса энергетический уровень НСМО молекулы находится между валентной зоной и зоной проводимости кремниевых квантовых точек, что обеспечивает возможность перехода электрона в возбужденном состоянии к НСМО и, следовательно, предотвращает излучательную рекомбинацию электрона дырки. пара. [55] Это также работает, когда ВЗМО аналита находится чуть выше зоны проводимости SiQD, что позволяет электрону переходить из аналита в SiQD.

Также были исследованы альтернативные методы обнаружения посредством закалки ядра SiQD. Функционализируя квантовые точки ферментами, можно обнаружить различные биологически значимые материалы за счет образования метаболитов. С помощью этого метода глюкозу можно обнаружить по образованию перекиси водорода, тушащей люминесценцию. [57] Другой метод использует ратиометрическое зондирование, при котором флуоресцентная молекула используется в качестве контроля и сравниваются относительные интенсивности двух флуоресцентных меток. [51] Этот метод использовался для визуального обнаружения фосфорорганических агентов нервно-паралитического действия в более низкой концентрации, чем можно наблюдать при тушении только SiQD.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д Кларк, Ретт Дж.; Агаджамали, Марьям; Гонсалес, Кристина М.; Хадиди, Лида; Ислам, Мухаммад Амирул; Джавади, Мортеза; Мобарок, штат Мэриленд Хосней; Пуркайт, Тапас К.; Робидилло, Кристофер Джей Т.; Синельникова, Регина; Тиссен, Александра Н. (10 января 2017 г.). «От водородного силсесквиоксана к функционализированным кремниевым нанокристаллам» . Химия материалов . 29 (1): 80–89. doi : 10.1021/acs.chemmater.6b02667 . ISSN   0897-4756 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Корцхаген, Уве Р.; Шанкаран, Р. Мохан; Перейра, Руй Н.; Гиршик, Стивен Л.; Ву, Джеслин Дж.; Айдил, Эрай С. (28 сентября 2016 г.). «Нетермический плазменный синтез нанокристаллов: фундаментальные принципы, материалы и приложения» . Химические обзоры . 116 (18): 11061–11127. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00039 . ISSN   0009-2665 . ПМИД   27550744 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Шен, Т.Д.; Кох, CC; Маккормик, ТЛ; Неманич, Р.Дж.; Хуанг, JY; Хуанг, JG (январь 1995 г.). «Структура и свойства аморфного/нанокристаллического кремния, полученного шаровым помолом» . Журнал исследования материалов . 10 (1): 139–148. Бибкод : 1995JMatR..10..139S . дои : 10.1557/JMR.1995.0139 . ISSN   2044-5326 . S2CID   137024851 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Тан, Дежи; Ма, Чжицзюнь; Сюй, Бэйбэй; Дай, Йе; Ма, Гохун; Он, Мин; Цзинь, Цзуаньмин; Цю, Цзяньжун (11 ноября 2011 г.). «Поверхностно-пассивированные нанокристаллы кремния со стабильной люминесценцией, синтезированные методом фемтосекундной лазерной абляции в растворе» . Физическая химия Химическая физика . 13 (45): 20255–20261. Бибкод : 2011PCCP...1320255T . дои : 10.1039/C1CP21366K . ISSN   1463-9084 . ПМИД   21993573 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Олейник Богдан В.; Корытко Дмитрий; Лысенко Владимир; Алексеев, Сергей (24 сентября 2019 г.). «Флуоресцентные кремниевые наночастицы образуются при водном синтезе в одном сосуде?» . Химия материалов . 31 (18): 7167–7172. doi : 10.1021/acs.chemmater.9b01067 . ISSN   0897-4756 . S2CID   198369601 .
  6. ^ Перейти обратно: а б Уилбринк, Джонатан Л.; Хуан, Цзя-Цзин; Доналова, Катерина; Паулюсс, Жос MJ (24 июня 2020 г.). «Критическая оценка мокро-химического окислительного синтеза кремниевых квантовых точек» . Фарадеевские дискуссии . 222 : 149–165. Бибкод : 2020FaDi..222..149W . дои : 10.1039/C9FD00099B . ISSN   1364-5498 . ПМИД   32104860 . S2CID   209705531 .
  7. ^ Кэнхэм, Лейтенант (3 сентября 1990 г.). «Изготовление кремниевых квантовых проволок методом электрохимического и химического растворения пластин» . Письма по прикладной физике . 57 (10): 1046–1048. Бибкод : 1990ApPhL..57.1046C . дои : 10.1063/1.103561 . ISSN   0003-6951 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с Кэнхэм, Ли (2020). «Вводная лекция: происхождение и применение эффективной видимой фотолюминесценции наноструктур на основе кремния» . Фарадеевские дискуссии . 222 : 10–81. Бибкод : 2020FaDi..222...10C . дои : 10.1039/d0fd00018c . ISSN   1359-6640 . PMID   32478768 . S2CID   219170328 .
  9. ^ Литтау, Калифорния; Шайовский, П.Дж.; Мюллер, Эй Джей; Кортан, Арканзас; Брус, Л.Е. (февраль 1993 г.). «Люминесцентный коллоид нанокристаллов кремния в результате высокотемпературной аэрозольной реакции» . Журнал физической химии . 97 (6): 1224–1230. дои : 10.1021/j100108a019 . ISSN   0022-3654 .
  10. ^ Уилсон, Уильям Л.; Шайовский, П.Ф.; Брус, Л.Е. (19 ноября 1993 г.). «Квантовое ограничение в поверхностно-окисленных кремниевых нанокристаллах выбранного размера» . Наука . 262 (5137): 1242–1244. Бибкод : 1993Sci...262.1242W . дои : 10.1126/science.262.5137.1242 . ISSN   0036-8075 . S2CID   29770915 .
  11. ^ Линфорд, Мэтью Р.; Фентер, Пол; Айзенбергер, Питер М.; Чидси, Кристофер ЭД (март 1995 г.). «Алкильные монослои на кремнии, полученные из 1-алкенов и кремния с концевыми водородными группами» . Журнал Американского химического общества . 117 (11): 3145–3155. дои : 10.1021/ja00116a019 . ISSN   0002-7863 .
  12. ^ Буриак, Джиллиан М.; Стюарт, Майкл П.; Гедерс, Тодд В.; Аллен, Мэтью Дж.; Чхве, Хи Чоль; Смит, Джей; Рафтери, Дэниел; Кэнхэм, Ли Т. (1 декабря 1999 г.). «Гидросилилирование, опосредованное кислотой Льюиса, на пористых поверхностях кремния» . Журнал Американского химического общества . 121 (49): 11491–11502. дои : 10.1021/ja992188w . ISSN   0002-7863 .
  13. ^ Канада, Национальный исследовательский совет правительства Канады. «Термическое гидросилилирование ундециленовой кислоты пористым кремнием - Архив публикаций NRC» . nrc-publications.canada.ca . Проверено 16 февраля 2022 г.
  14. ^ «Прикладные квантовые материалы» . акматериалы . Проверено 16 февраля 2022 г.
  15. ^ Вэнь, Сяомин; Чжан, Пэнфэй; Смит, Тревор А.; Энтони, Ребекка Дж.; Корцхаген, Уве Р.; Ю, Пинг; Фэн, Ю; Шреста, Сантош; Конибер, Гэвин; Хуан, Шуцзюань (22 июля 2015 г.). «Предел настройки фотолюминесценции в коллоидных кремниевых нанокристаллах» . Научные отчеты . 5 (1): 12469. Бибкод : 2015NatSR...512469W . дои : 10.1038/srep12469 . ISSN   2045-2322 . ПМК   4510486 . ПМИД   26198209 .
  16. ^ Сирахата, Наото; Накамура, Джин; Иноуэ, Дзюнъити; Гош, Бату; Немото, Казухиро; Немото, Ёсихиро; Такегучи, Масаки; Масуда, Ёситаке; Танака, Масахико; Озин, Джеффри А. (11 марта 2020 г.). «Новые уровни атомной энергии в нульмерных кремниевых квантовых точках» . Нано-буквы . 20 (3): 1491–1498. Бибкод : 2020NanoL..20.1491S . дои : 10.1021/acs.nanolett.9b03157 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   32046494 . S2CID   211086790 .
  17. ^ Пи, XD; Липтак, RW; Денин Новак, Дж.; Уэллс, Северная Каролина; Картер, CB; Кэмпбелл, ЮАР; Корцхаген, У. (18 июня 2008 г.). «Аэростабильное излучение полного видимого спектра из кремниевых нанокристаллов, синтезированных полностью газовой плазмой» . Нанотехнологии . 19 (24): 245603. Бибкод : 2008Nanot..19x5603P . дои : 10.1088/0957-4484/19/24/245603 . ISSN   0957-4484 . ПМИД   21825815 . S2CID   8197325 .
  18. ^ Дасог, Мита; Де лос Рейес, Гленда Б.; Титова, Любовь В.; Хегманн, Франк А.; Вейнот, Джонатан Г.К. (23 сентября 2014 г.). «Размер против поверхности: настройка фотолюминесценции отдельно стоящих кремниевых нанокристаллов в видимом спектре с помощью поверхностных групп» . АСУ Нано . 8 (9): 9636–9648. дои : 10.1021/nn504109a . ISSN   1936-0851 . ПМИД   25183018 .
  19. ^ «Добро пожаловать в группу Veinot» . www.chem.ualberta.ca . Проверено 16 февраля 2022 г.
  20. ^ Ли, Чжаохань; Махаджан, Адвития; Андараараччи, Химаши П.; Ли, Ёнджу; Корцхаген, Уве Р. (17 января 2022 г.). «Водорастворимые люминесцентные кремниевые нанокристаллы, полученные путем индуцированной плазмой прививки акриловой кислоты и ПЭГилирования» . Прикладные биоматериалы ACS . 5 (1): 105–112. дои : 10.1021/acsabm.1c00885 . ПМЦ   9721497 . ПМИД   35014827 .
  21. ^ Эрогбогбо, Фоларин; Йонг, Кен-Тай; Рой, Индраджит; Ху, Руи; Ло, Вин-Чунг; Чжао, Вэйвэй; Дин, Хун; Ву, Фанг; Кумар, Раджив; Суихарт, Марк Т.; Прасад, Парас Н. (07 декабря 2010 г.). «Направленная визуализация рака in vivo, картирование сигнальных лимфатических узлов и многоканальная визуализация с использованием биосовместимых кремниевых нанокристаллов» . АСУ Нано . 5 (1): 413–423. дои : 10.1021/nn1018945 . ISSN   1936-0851 . ПМИД   21138323 .
  22. ^ Перейти обратно: а б Лю, Цзяньвэй, Фоларин; Кен-Тай; Лю, Ху, Жуй; Ян, Рой, Индраджит; 15). «Оценка клинических перспектив кремниевых квантовых точек: исследования на мышах и обезьянах» ACS Nano 7 ( 8): 7303–7310. : 10.1021 / . ISSN   1936-0851 . .   nn4029234 doi
  23. ^ Праманик, Сунипа; Хилл, Саманта К.Е.; Чжи, Бо; Хадсон-Смит, Натали В.; Ву, Джеслин Дж.; Уайт, Джейкоб Н.; Макинтайр, Эйлин А.; Кондети, В.С. Сантош К.; Ли, Амани Л.; Брюггеман, Питер Дж.; Корцхаген, Уве Р. (2018). «Сравнительная оценка токсичности новых квантовых точек Si и их традиционных аналогов на основе Cd с использованием моделей бактерий Shewanella oneidensis и Bacillus subtilis» . Наука об окружающей среде: Нано . 5 (8): 1890–1901. дои : 10.1039/c8en00332g . ISSN   2051-8153 . ОСТИ   1787951 .
  24. ^ Хофмайстер, Х.; Хейскен, Ф.; Кон, Б. (1999). «Сжатие решетки в наноразмерных частицах кремния, полученных лазерным пиролизом силана». Европейский физический журнал Д. 9 (1–4): 137–140. Бибкод : 1999EPJD....9..137H . дои : 10.1007/S100530050413 . S2CID   54221721 .
  25. ^ Шен, Т.Д.; Кох, CC; Маккормик, ТЛ; Неманич, Р.Дж.; Хуанг, JY; Хуанг, JG (1995). «Структура и свойства аморфного/нанокристаллического кремния, полученного шаровым помолом» . Журнал исследования материалов . 10 (1): 139–148. Бибкод : 1995JMatR..10..139S . дои : 10.1557/JMR.1995.0139 . ISSN   0884-2914 . S2CID   137024851 .
  26. ^ Мастронарди, Мелани Л.; Генрих, Франк; Хендерсон, Эрик Дж.; Майер-Флейг, Флориан; Блюм, Кэролин; Райхенбах, Юдит; Леммер, Ули; Кюбель, Кристиан; Ван, Ди; Каппес, Манфред М.; Озин, Джеффри А. (10 августа 2011 г.). «Получение монодисперсных кремниевых нанокристаллов с использованием ультрацентрифугирования в градиенте плотности» . Журнал Американского химического общества . 133 (31): 11928–11931. дои : 10.1021/ja204865t . ISSN   0002-7863 . ПМИД   21740050 .
  27. ^ Вейно, Джонатан Г.К. (9 октября 2006 г.). «Синтез, функционализация поверхности и свойства отдельно стоящих кремниевых нанокристаллов» . Химические коммуникации (40): 4160–4168. дои : 10.1039/B607476F . ISSN   1364-548X . ПМИД   17031422 .
  28. ^ Ян, Чжэньюй; Гонсалес, Кристина М.; Пуркайт, Тапас К.; Икбал, Мухаммед; Мелдрам, Эл; Вейно, Джонатан Г.К. (29 сентября 2015 г.). «Радикально инициируемое гидросилилирование на поверхности кремниевых нанокристаллов: оценка толерантности к функциональным группам и механистическое исследование» . Ленгмюр: Журнал поверхностей и коллоидов ACS . 31 (38): 10540–10548. doi : 10.1021/acs.langmuir.5b02307 . ISSN   1520-5827 . ПМИД   26351966 .
  29. ^ Хёляйн, Игнац, доктор медицинских наук; Керле, Джулиан; Хельбих, Тобиас; Ян, Чжэньюй; Вейно, Джонатан Г.К.; Ригер, Бернхард (24 марта 2014 г.). «Соли диазония как прививочные агенты и эффективные инициаторы радикального гидросилилирования для автономных фотолюминесцентных кремниевых нанокристаллов» . Химия - Европейский журнал . 20 (15): 4212–4216. дои : 10.1002/chem.201400114 . ISSN   0947-6539 . ПМИД   24664787 .
  30. ^ Эрогбогбо, Фоларин; Йонг, Кен-Тай; Рой, Индраджит; Сюй, Гайся; Прасад, Парас Н.; Суихарт, Марк Т. (1 мая 2008 г.). «Биосовместимые люминесцентные кремниевые квантовые точки для визуализации раковых клеток» . АСУ Нано . 2 (5): 873–878. дои : 10.1021/nn700319z . ISSN   1936-0851 . ПМК   2676166 . ПМИД   19206483 .
  31. ^ Ли, ЗФ; Рукенштейн, Э. (18 июня 2004 г.). «Водорастворимые привитые люминесцентные кремниевые наночастицы поли(акриловой кислоты) и их использование в качестве флуоресцентных биологических окрашивающих этикеток» . Нано-буквы . 4 (8): 1463–1467. Бибкод : 2004NanoL...4.1463L . дои : 10.1021/nl0492436 . ISSN   1530-6984 .
  32. ^ Эрогбогбо, Фоларин; Йонг, Кен-Тай; Ху, Руи; Ло, Вин-Чунг; Дин, Хун; Чанг, Чинг-Вэнь; Прасад, Парас Н.; Суихарт, Марк Т. (25 августа 2010 г.). «Биосовместимые магнитофлуоресцентные зонды: люминесцентные кремниевые квантовые точки в сочетании с суперпарамагнитным оксидом железа (III)» . АСУ Нано . 4 (9): 5131–5138. дои : 10.1021/nn101016f . ISSN   1936-0851 . ПМИД   20738120 .
  33. ^ Перейти обратно: а б Романо, Франческо; Анджелони, Сара; Морселли, Джакомо; Маццаро, Рафаэль; Моранди, Витторио; Шелл, Дженнифер Р.; Цао, Сюй; Пог, Брайан В.; Черони, Паола (09 апреля 2020 г.). «Водорастворимые кремниевые нанокристаллы как БИК-люминесцентные зонды для биомедицинской визуализации с временным контролем» . Наномасштаб . 12 (14): 7921–7926. дои : 10.1039/D0NR00814A . hdl : 11585/786143 . ISSN   2040-3372 . ПМИД   32232243 . S2CID   214750695 .
  34. ^ Эрогбогбо, Фоларин; Йонг, Кен-Тай; Рой, Индраджит; Ху, Руй; Ло, Вин-Чунг; Чжао, Вэйвэй; Дин, Хун; Ву, Фанг; Кумар, Раджив; Суихарт, Марк Т.; Прасад, Парас Н. (25 января 2011 г.). «Таргетная визуализация рака in vivo, картирование сторожевых лимфатических узлов и многоканальная визуализация с помощью биосовместимых кремниевых нанокристаллов» . АСУ Нано . 5 (1): 413–423. дои : 10.1021/nn1018945 . ISSN   1936-086X . ПМИД   21138323 .
  35. ^ Гу, Ло; Холл, Дэвид Дж.; Цинь, Чжэнтао; Энглин, Эмили; Джу, Джинмён; Муни, Дэвид Дж.; Хауэлл, Стивен Б.; Моряк, Майкл Дж. (2013). «Визуализация временной флуоресценции in vivo с биоразлагаемыми люминесцентными наночастицами пористого кремния» . Природные коммуникации . 4 : 2326. Бибкод : 2013NatCo...4.2326G . дои : 10.1038/ncomms3326 . ISSN   2041-1723 . ПМК   4154512 . ПМИД   23933660 .
  36. ^ Ту, Чан-Цзин; Авасти, Камлеш; Чен, Куанг-По; Линь, Чжи-Сян; Хамада, Морихико; Охта, Нобухиро; Ли, Яу-Куэн (21 июня 2017 г.). «Визуализация живых раковых клеток с временным контролем с использованием наночастиц кремниевых квантовых точек с долгоживущей флуоресценцией» . АСУ Фотоника . 4 (6): 1306–1315. doi : 10.1021/acsphotonics.7b00188 .
  37. ^ Аткинс, Тоня М.; Кэссиди, Майя К.; Ли, Менёнг; Гангули, Шреяши; Маркус, Чарльз М.; Козларич, Сьюзен М. (26 февраля 2013 г.). «Синтез кремниевых наночастиц Long-T1 для гиперполяризованной магнитно-резонансной томографии 29Si» . АСУ Нано . 7 (2): 1609–1617. arXiv : 1305.0368 . дои : 10.1021/nn305462y . ISSN   1936-0851 . ПМЦ   3612549 . ПМИД   23350651 .
  38. ^ Ту, Чуцяо; Ма, Сюйчу; Хаус, Адриан; Козларич, Сьюзен М.; Луи, Анжелика Ю. (27 января 2011 г.). «ПЭТ-визуализация и биораспределение кремниевых квантовых точек у мышей» . Письма ACS по медицинской химии . 2 (4): 285–288. дои : 10.1021/ml1002844 . ISSN   1948-5875 . ПМК   3086380 . ПМИД   21546997 .
  39. ^ Ту, Чуцяо; Ма, Сюйчу; Пантазис, Периклис; Козларич, Сьюзен М.; Луи, Анжелика Ю. (17 февраля 2010 г.). «Парамагнитные кремниевые квантовые точки для магнитного резонанса и двухфотонной визуализации макрофагов» . Журнал Американского химического общества . 132 (6): 2016–2023. дои : 10.1021/ja909303g . ISSN   0002-7863 . ПМЦ   2836323 . ПМИД   20092250 .
  40. ^ Сингх, Мани П.; Аткинс, Тоня М.; Мутхусвами, Элаяраджа; Камали, Саид; Ту, Чуцяо; Луи, Анжелика Ю.; Козларич, Сьюзен М. (26 июня 2012 г.). «Разработка наночастиц кремния, легированного железом, в качестве агентов бимодальной визуализации» . АСУ Нано . 6 (6): 5596–5604. дои : 10.1021/nn301536n . ISSN   1936-0851 . ПМК   3383901 . ПМИД   22616623 .
  41. ^ Перейти обратно: а б Мейнарди, Франческо; Эренберг, Саманта; Дхамо, Лорена; Карулли, Франческо; Маури, Мишель; Бруни, Франческо; Симонутти, Роберто; Корцхаген, Уве; Бровелли, Серджио (01 марта 2017 г.). «Высокоэффективные люминесцентные солнечные концентраторы на основе изобилующих Земле кремниевых квантовых точек с непрямой запрещенной зоной» . Природная фотоника . 11 (3): 177–185. Бибкод : 2017NaPho..11..177M . дои : 10.1038/nphoton.2017.5 . hdl : 10281/147955 . ISSN   1749-4885 . S2CID   125764896 .
  42. ^ Хилл, Саманта К.Е.; Коннелл, Райан; Петерсон, Колин; Холлингер, Джон; Хиллмайер, Марк А.; Корцхаген, Уве; Ферри, Вивиан Э. (16 января 2019 г.). «Кремниевые квантовые точки – поли(метилметакрилат) нанокомпозиты с пониженным светорассеянием для люминесцентных солнечных концентраторов» . АСУ Фотоника . 6 (1): 170–180. doi : 10.1021/acsphotonics.8b01346 . S2CID   125935448 .
  43. ^ Хилл, Саманта К.Е.; Коннелл, Райан; Держись, Джейкоб; Петерсон, Колин; Фрэнсис, Лоррейн; Хиллмайер, Марк А.; Ферри, Вивиан Э.; Корцхаген, Уве (29 января 2020 г.). «Полиметилметакрилатные пленки с высокой концентрацией кремниевых квантовых точек для видимо прозрачных люминесцентных солнечных концентраторов» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 12 (4): 4572–4578. дои : 10.1021/acsami.9b22903 . ISSN   1944-8244 . ПМИД   31909959 . S2CID   210086178 .
  44. ^ Маццаро, Рафаэль; Градоне, Алессандро; Анджелони, Сара; Морселли, Джакомо; Коцци, Пьер Джорджио; Романо, Франческо; Вомьеро, Альберто; Черони, Паола (18 сентября 2019 г.). «Гибридные кремниевые нанокристаллы для нейтральных по цвету и прозрачных люминесцентных солнечных концентраторов» . АСУ Фотоника . 6 (9): 2303–2311. doi : 10.1021/acsphotonics.9b00802 . hdl : 11585/714769 . S2CID   199673319 .
  45. ^ Ченг, Кай Юань; Энтони, Ребекка; Корцхаген, Уве Р.; Холмс, Рассел Дж. (11 мая 2011 г.). «Высокоэффективные кремниевые нанокристаллические светоизлучающие устройства» . Нано-буквы . 11 (5): 1952–1956. Бибкод : 2011NanoL..11.1952C . дои : 10.1021/nl2001692 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   21462935 .
  46. ^ Анги, Арзу; Лох, Мариус; Синельникова, Регина; Вейно, Джонатан Г.К.; Бехерер, Маркус; Лугли, Паоло; Ригер, Бернхард (07.06.2018). «Влияние методов функционализации поверхности на характеристики кремниевых нанокристаллических светодиодов» . Наномасштаб . 10 (22): 10337–10342. дои : 10.1039/C7NR09525B . ISSN   2040-3372 . ПМИД   29683161 .
  47. ^ Майер-Флейг, Флориан; Ринк, Джулия; Стефан, Мориц; Боксрокер, Тобиас; Брунс, Майкл; Кюбель, Кристиан; Пауэлл, Энни К.; Озин, Джеффри А.; Леммер, Ули (13 февраля 2013 г.). «Многоцветные кремниевые светодиоды (SiLED)» . Нано-буквы . 13 (2): 475–480. Бибкод : 2013NanoL..13..475M . дои : 10.1021/nl3038689 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   23320768 .
  48. ^ Оно, Тайсэй; Сюй, Юпин; Саката, Тошики; Сайтоу, Кен-ичи (12 января 2022 г.). «Разработка эффективных квантовых точек и светодиодов Si путем количественной оценки эффектов лигандов» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 14 (1): 1373–1388. дои : 10.1021/acsami.1c18779 . ISSN   1944-8244 . ПМИД   34967610 . S2CID   245566979 .
  49. ^ И, Иньхуэй, Лю, Чанг; Чжан, Юю; Чжао, Цзянна; 03 декабря 2013 г. «Фотолюминесценция на основе кремниевых точек» . Датчик для сверхчувствительного обнаружения пестицидов» . Аналитическая химия . 85 (23): 11464–11470. doi : 10.1021/ac403257p . ISSN   0003-2700 . PMID   24160846 .
  50. ^ Линь, Цзиньтай; Ван, Цяньмин (16 марта 2015 г.). «Роль новых кремниевых наночастиц в люминесцентном обнаружении семейства антибиотиков» . РСК Прогресс . 5 (35): 27458–27463. Бибкод : 2015RSCAd...527458L . дои : 10.1039/C5RA01769F . ISSN   2046-2069 .
  51. ^ Перейти обратно: а б Робидилло, Кристофер Джей Т.; Вандельт, София; Даланжен, Рошелен; Чжан, Лицзюань; Ю, Хаоян; Мелдрам, Алкивиат; Кэмпбелл, Роберт Э.; Вейно, Джонатан Г.К. (11 сентября 2019 г.). «Ратиометрическое обнаружение нервно-паралитических агентов путем сочетания дополнительных свойств квантовых точек на основе кремния и зеленого флуоресцентного белка» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 11 (36): 33478–33488. дои : 10.1021/acsami.9b10996 . ISSN   1944-8244 . ПМИД   31414591 . S2CID   199662270 .
  52. ^ КАМПОС, BB; АЛЬГАРРА, М.; АЛОНСО, Б.; ЖЕНАТ, СМ; Хименес-Хименес, Дж.; Родригес-Кастельон, Э.; Эстевес да Силва, JCG (01 ноября 2015 г.). «Флуоресцентный датчик Cr(VI) на основе функциональных кремниевых квантовых точек с дендримерами» . Таланта . 144 :862–867. дои : 10.1016/j.talanta.2015.07.038 . ISSN   1873-3573 . ПМИД   26452901 .
  53. ^ Чжан, Чж.; Локвуд, Р.; Вейно, JGC; Мелдрам, А. (2013). «Обнаружение паров этанола и воды с помощью кремниевых квантовых точек, соединенных с оптическим волокном» . Датчики и исполнительные механизмы: B. Химические вещества . Полный (181): 523–528. дои : 10.1016/j.snb.2013.01.070 . ISSN   0925-4005 .
  54. ^ Фэн, Яньлин; Лю, Юфэй; Су, Чен; Цзи, Синху; Он, Жике (ноябрь 2014 г.). «Новый флуоресцентный датчик pH на основе кремниевых наноточек без меток» . Датчики и исполнительные механизмы B: Химические вещества . 203 : 795–801. дои : 10.1016/j.snb.2014.07.050 . ISSN   0925-4005 .
  55. ^ Перейти обратно: а б Гонсалес, Кристина М.; Вейно, Джонатан Г.К. (2 июня 2016 г.). «Кремниевые нанокристаллы для разработки сенсорных платформ» . Журнал химии материалов C. 4 (22): 4836–4846. дои : 10.1039/C6TC01159D . ISSN   2050-7534 .
  56. ^ Гонсалес, Кристина М.; Икбал, Мухаммед; Дасог, Мита; Пирси, Дэвин Г.; Локвуд, Росс; Клапотке, Томас М.; Вейно, Джонатан Г.К. (13 февраля 2014 г.). «Обнаружение высокоэнергетических соединений с помощью фотолюминесцентных датчиков на основе кремниевых нанокристаллов бумаги» . Наномасштаб . 6 (5): 2608–2612. Бибкод : 2014Nanos...6.2608G . дои : 10.1039/C3NR06271F . ISSN   2040-3372 . ПМИД   24481004 .
  57. ^ Робидилло, Кристофер Джей Т.; Ислам, Мухаммад Амирул; Агаджамали, Марьям; Фарамус, Анжелика; Синельникова, Регина; Чжан, Сию; Боеховен, Иов; Вейнот, Джонатан Г.К. (14 мая 2018 г.). «Функциональные бионеорганические гибриды ферментов и люминесцентных наночастиц на основе кремния» . Ленгмюр . 34 (22): 6556–6569. doi : 10.1021/acs.langmuir.8b01119 . ISSN   0743-7463 . ПМИД   29758156 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Silicon_quantum_dot&oldid=1227020823"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e80dfed87505a9d0239248382b2979ad__1717382520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e8/ad/e80dfed87505a9d0239248382b2979ad.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Silicon quantum dot - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)