₃₇p20 (o2cr)₅₁聚类中的合成及其转化为 inp 量子点

磷化量子点是新兴和未来光电子技术的令人兴奋的材料。学术和行业研究实验室都需要高质量的磷化量子点。用这种材料准备的磷化物聚类是原子精确且坚固的前体，适用于许多纳米级应用，可有效合成克级。

演示这个程序的将是安德鲁·里奇哈特和纳永·帕克，两个研究生从我的实验室。首先，将2.65克甲酸放入火焰或烤箱中干燥50毫升三颈圆底烧瓶，并配有搅拌棒，并连接到施伦克线。将烧瓶置于真空下，用氮气重新加注三次。

然后排空烧瓶，将甲酸加热至110摄氏度，同时以200转/小时搅拌。在真空下继续搅拌两小时以去除水。接下来，将烧瓶放在正流氮气下，关闭热量，加入0.93克醋酸钠。

排空烧瓶，重新打开热量，然后以 500 rpm 转速开始搅拌混合物。一旦混合物完全液体，在真空下110摄氏度下继续搅拌6至12小时，以获得钛（III）的钛。然后在充满氮气的手套箱中，将注射器中填充20毫升无水甲苯。

用氮气重新填充反应瓶，然后从准备好的注射器中加入甲苯。确认解决方案开始回流。在充满氮的手套箱中，将465微升三叶（三乙基）磷化物与10毫升无水甲苯混合。

将溶液拉入注射器，用橡胶塞挡住针头的端。由于它是热气，三叶（三乙基）磷酸注射器在从手套箱中取下之前被小心地停止。一旦准备注射，它迅速无停止，插入，并迅速注入到110度解决方案。

将注射器放入反应瓶中，并迅速将三叶（三乙基）磷酸溶液注射到搅拌反应混合物中。在整个反应过程中保持回流。开始反应后一分钟，服用50微升等同，用三毫升甲苯稀释，并进行UV-Vis光谱。

每5到10分钟服用一次新鲜等分，以监测反应进展。一旦光谱中未观察到进一步的变化，从热中取出烧瓶以结束反应。让磷化铀聚类溶液冷却至50摄氏度，然后在真空下去除溶剂。

之后，使用玻璃塞、T 适配器和电气胶带将烧瓶密封在充满氮气的正流下，并将密封的烧瓶放入充满氮气的手套箱中。将聚类重新放入约一毫升甲苯中，将混合物离心10分钟，以去除固体杂质。去弃上一液，丢弃固体。

在上流液中加入三毫升乙酰胺，以沉淀磷化物基团，并在相同条件下再次将混合物离心。丢弃上流水剂，将磷化物颗粒重新在约一毫升甲苯中。重复此过程四次以完成群集的清洗。

然后将聚类重新用大约半毫升甲苯中重新暂停，然后通过大小排除色谱进行净化。在真空下从收集的分数中去除溶剂，以蜡状固体获得聚类。将干聚类储存在氮气下，供进一步使用。

要开始量子点合成，请设置一个100毫升的三颈圆底烧瓶，在施伦克线上用搅拌棒，并准备烧瓶气氛，如前所述。在充满氮气的手套箱中，将35毫升的1-Octadecene放入注射器中。将这种溶剂注入烧瓶中，在搅拌时在氮气下加热至300摄氏度。

然后在手套箱中，将200毫克磷化物胺团溶解在5毫升无水1-八角星中。将溶液放入注射器中，并注射到反应瓶中。在氮气下以 500 rpm 的转速搅拌混合物 15 至 20 分钟。

反应完成后，从热中取出烧瓶，让混合物冷却至室温。在 160 摄氏度下通过真空蒸馏去除溶剂。然后在手套箱中，将粗磷化物量子点溶解在不到五毫升的无水甲苯中，将溶液转移到50毫升离心管中。

加入约40毫升无水乙酰二醇，使混合物离心10分钟。去除上一甲酸酯，将沉淀物重新溶解在约五毫升无水甲苯中。执行此清洗程序两次以上。

对于储存，将纯化的磷化量子点溶解在无水甲苯中。这可以防止聚合在一段时间中形成。富含非硫磷化物的铀组显示了UV-Vis光谱学的非对称吸收特征，峰值最大值为386纳米。

X射线衍射表明，聚类的结构既不与锌混合物相对应，也无散装磷化物的工地结构相对应。相反，这些聚类具有类似于相交的 Polytwistane 单元的伪 C 到 B 结构。低对称性反映在溶液状态磷 NMR 光谱中观察到的不同峰值数中。

聚类芯直径介于一至两纳米之间，具体取决于查看该直径的轴。从这些聚类合成的磷化物量子点显示，在564纳米时能量兴奋性过渡最低，在598纳米时显示光发光发射峰值。量子点的直径大约为三纳米。

X射线衍射表明，锌混合是量子点结构的一个很好的匹配。这里描述的方法包括空气和无水技术，这些技术可传输给许多无机化学合成，包括由其他元素组成的量子点的合成。磷化物聚类中间体的发现，为更发达的量子点材料（如镉硅化物和硫化铅）具有机械分化的磷化物聚类。

这种方法要求正确使用无水试剂和无空气无水技术，以确保良好的产品质量和实验室人员的安全。三叶乙基基磷酸是挥发性、热电量，因此在处理和处理时要小心。研究人员应穿着适当的 PPE，并接受培训，在紧急情况下处理火灾。