Diese Arbeit wird von der US Army Research Office unter Grant W911NF-15-1-0414 unterstützt.

1. Vorbereitung der hausgemachten Knudsen-Zelle
<ol><li>
Knudsen-Zelle Bauteile vorbereiten
	<ol>
<li>Kauf einer CF angeflanscht Basis macht Durchführung (2,75" CF, Edelstahl 4-polig). Bohren Sie zwei Gewindebohrungen durch die Durchführung an den Kreuz zwischen einem 1,30" Durchmesserlinie und sein Umfang.</li>
		<li>Bereiten Sie ein Glasrohr (0,315" Außendurchmesser (OD), 2,50" Länge).</li>
		<li>Mit 0,005" dicke dünne Kupferblech (99,9 %) kaufen. Schneiden Sie ein Blatt auf die Abmessungen des 7.5" L x 5.0" W mit einem Paar der Schere, dann locken zu einem hohlen Columniform Schild mit einem Durchmesser von 1,45" von hand (Abb. 1a).</li>
		<li>Bereiten Sie Typ K Thermoelement (Chromel/Alumel) mit einem Durchmesser von 0,005 vor "durch eine 3" Länge für die Chromel und Alumel Drähte schneiden. Schälen Sie die Isolator-Schichten etwa 0,5" in der Länge von beiden Enden der beiden Drähte.</li>
		<li>Schneiden Sie eine 0,01" Durchmesser wolframdraht (99,95 %) auf eine Länge von ca. 60". Spule es in eine Feder-Form mit einem Durchmesser 0,315" durch das Einwickeln von eng es um einen Stab mit einem vergleichbaren Durchmesser des Glasrohrs.</li>
		<li>Ein keramisches Stück zu kaufen. Bereiten Sie geeignete quaderförmige Einteiler mit einem Loch in der Mitte, die die Dimension des Glases (5 in Abb. 1 b) passt.</li>
		<li>Geschnitten Sie 2 standard Stahl Gewinde 0,10" Durchmesser Stangen bis zu einer Länge von 7" durch Streifenbildung und Sägen mit einer Drehmaschine.</li>
		<li>Geschnitten Sie einen weiche, 0,01" Durchmesser Kupfer Draht auf eine ungefähre 30" Länge mit einer Schere.</li>
		<li>Bereiten Sie 4 Kupfer Hohlwellen mit einem 0,094" OD Durchmesser durch drei Ruten 2" Länge zu einer Rute zu einer 4" Länge mit einem Seitenschneider abschneiden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Montieren Sie diese Stücke in der Knudsen-Zelle
	<ol>
<li>Reinigen Sie alle Teile, die in Schritt 1.1 mit Ultraschallreinigung bei 42 kHz in Aceton für 30 min erwähnt.</li>
		<li>2 standard Stahl Gewindestangen in die gebohrten Löcher in der CF-Flansch der Macht Durchführung zu montieren. Hinweis: Die Löcher sind Gewinde (7 in Abb. 1 b).</li>
		<li>Montieren Sie unten die Hälfte der 4 Kupfer Hohlwellen im oberen Teil der 4 Pins der CF angeflanscht macht Durchführung durch Einfügen der Pin in Kupfer Hohlwellen und befestigen Sie diese mit einem Seitenschneider (6 in Abbildung 1 b).</li>
		<li>Montieren der keramischen Stück an der Position des 2,5" von der Unterseite der Gewindestangen mit weichen Kupferdraht. Hinweis: Dieses Stück wird im folgenden Schritt (5 in Abb. 1 b) das Glasrohr unterstützen.</li>
		<li>Schieben Sie das Glasrohr in den gekräuselten Wolfram Frühling. Drücken Sie die Unterseite des Glasrohrs in das Loch des keramischen Stück. Verwenden Sie weiche Kupferdraht, um das obere Ende des Glasrohrs am oberen Ende der Gewindestangen (3 und 4 in Abbildung 1 b) zu halten.</li>
		<li>Fassen Sie das obere Ende der Feder in der längeren Gießwalzdraht, definiert als A. fassen Sie das untere Ende der Feder in einer der kürzeren Kupfer Stangen, definiert als B (A und B in Abbildung 1 b).</li>
		<li>Drehen Sie eine geschälte Ende der Chromel und Alumel Drähte zusammen (2 in Abb. 1 b).</li>
		<li>Positionieren Sie das verdrehte gemeinsamen Ende, so dass er genau die Außen unten des Glasrohrs berührt. Mit Hilfe der keramischen Stück zu immobilisieren.</li>
		<li>Griff, geschälte Ende der Chromel Draht in einer der linken 2 kürzere Kupfer Stangen, definiert als C. Griff das andere geschälte Ende des Drahtes Alumel in der linken kürzere Gießwalzdraht, definiert als D (C und D in Bild 1 b).</li>
		<li>Die CF angeflanscht macht Durchführung (Abbildung 1a) die gekräuselte Kupfer hohlen Columniform Schild aufgesetzt.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. bereiten Sie die C-60 -Quelle in der hausgemachten Knudsen-Zelle
<ol><li>Laden Sie die C-60 -Quelle in der hausgemachten Knudsen-Zelle.<ol>
<li>Laden Sie etwa 50 mg C-60 -Pulver (99,5 % Reinheit) in das Glasrohr der hausgemachten Knudsen-Zelle. Hinweis: Präzision über 1 mg der Masse des Pulvers ist nicht erforderlich.</li>
		<li>Montieren Sie die Knudsen-Zelle wieder auf einem Zweig der Last Sperre.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pumpen Sie die Last-Sperre.<ol>
<li>Schalten Sie die Pumpe für die Last-Sperre. Zuerst schalten Sie das Wasserventil für die Kühlung der Turbopumpe, dann schalten Sie den Lüfter die mechanische Pumpe abkühlen lassen. Dann schalten Sie die mechanische Pumpe und schließlich auf die Turbopumpe.</li>
		<li>Überprüfen Sie den Druck in der Schleuse Last und warten Sie ca. 10 h. Hinweis: Der Druck am Auslass der Turbopumpe sollte 6.0 x 10-2 Mbar.</li>
		<li>Schalten Sie die Ion Gauge in der Last-Sperre auf einen niedrigeren Druck (in der Regel unter 10-6 Mbar) montiert.</li>
		<li>Überprüfen Sie den Druck in der Schleuse Last: der Druck sollte im Bereich von 10-8 Mbar nach 10 h zu Pumpen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tempern der C-60 -Quelle in der hausgemachten Knudsen-Zelle.<ol>
<li>Der C-60 -Quelle in der hausgemachten Knudsen-Zelle allmählich Tempern (1,5 ° C/min) bei 250 ° C für 2 h zur Entgasung durch Anschluss an eine Stromversorgung liefern auf zwei Pins des CF angeflanscht macht Durchführung, die bis zum Frühjahr Krause Wolfram verbunden sind.</li>
		<li>Die Anlasstemperatur bis 300 ° C, was über die Ablagerung Temperatur (270 ° C) zu erhöhen.</li>
		<li>Tempern Sie bei 300 ° C 0,5 h für weitere Entgasung.</li>
		<li>Verringern Sie die Temperatur auf 270 ° C zur Abscheidung.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. bereiten Sie atomar sauber Graphen in der UHV-Kammer
<ol><li>Übertragen Sie die Graphen (auf Kupferfolie) aus dem Speicher Probenkarussell glühen Platte in der Kammer Ultrahoch-Vakuum-Vorbereitung der STM-System (ein besonderer Ort für die Vorbereitung und Glühen eine Probe im Ultra-Hochvakuum).</li>
	<li>Tempern von Graphen Substrat an einem Basisdruck von niedrigen 10-10 Mbar in der Vorbereitung Kammer durch die schrittweise Erhöhung der Temperatur bis 400 ° C.</li>
	<li>Warten Sie, bis 12 h, verbleibende Verunreinigungen auf der Oberfläche des Graphen zu entfernen.</li>
	<li>Die Anlasstemperatur für Graphen Substrat langsam auf Raumtemperatur zu verringern.</li>
</ol>4. Einzahlung der C 60 auf Graphen Substrat mit der hausgemachten Knudsen-Zelle in Load Lock
<ol><li>Übertragen Sie das Graphen-Substrat mit dem Load-Lock.<ol>
<li>Ordnen Sie die Platte in der Vorbereitung-Kammer in der Übertragung von Position. Übertragen Sie atomar sauber Graphen auf die Last-Sperre für Ablagerung C60, nachdem die atomar sauber Graphen und C-60 -Quelle bereit.</li>
		<li>Öffnen Sie das Ventil zwischen der Last-Sperre und die Vorbereitung-Kammer.</li>
		<li>Übertragen Sie das Graphen-Substrat aus der Platte in der Vorbereitung auf die Last-Sperre mit dem Loadout-tool</li>
		<li>Die Graphen Substrat Gesicht nach unten (C60 stammt aus der Quelle unten).</li>
	</ol>
</li>
	<li>C60 auf das Graphen-Substrat zu hinterlegen. Hinweis: C60 Moleküle übertragen aus der hausgemachten Knudsen-Zelle zum Graphen Substrat bei 270 ° C.<ol>
<li>1 min. mit einer Abscheiderate von 0,9 Monolage/min warten.</li>
		<li>Übertragen Sie C60/graphene Probe zurück auf die Vorbereitung Kammer.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. bereiten Sie die C 60 /Graphene Probe in STM Main Kammer gemessen werden
<ol><li>Tempern der C60/graphene Probe auf 150 ° C mit einer Rate von 3,1 ° C/min für 2 h in der Kammer Ultrahoch-Vakuum-Vorbereitung.</li>
	<li>Scannen Sie die C60/graphene Probe mit STM in der STM Hauptkammer.</li>
	<li>Tempern der C60/graphene Probe auf 210 ° C mit einer Rate von 3,1 ° C/min für 2 h.</li>
	<li>Scannen Sie die C60/graphene Probe mit STM.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Gutzler, R., Heckl, W. M., Lackinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+a+Knudsen+effusion+cell+with+a+quartz+crystal+microbalance:+In+situ+measurement+of+molecular+evaporation+rates+with+a+fully+functional+deposition+source.">Combination of a Knudsen effusion cell with a quartz crystal microbalance: In situ measurement of molecular evaporation rates with a fully functional deposition source.</a> Review of Scientific Instruments. 81, 015108 (2010).</li><li>de Barros, A. L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+experimental+arrangement+for+measuring+the+vapour+pressures+and+sublimation+enthalpies+by+the+Knudsen+effusion+method:+Application+to+DNA+and+RNA+bases.">A simple experimental arrangement for measuring the vapour pressures and sublimation enthalpies by the Knudsen effusion method: Application to DNA and RNA bases.</a> Nuclear Instruments &amp; Methods in Physics Research Section a-Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment. 560, (2006).</li><li>Shukla, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Versatile+UHV+compatible+Knudsen+type+effusion+cell.">Versatile UHV compatible Knudsen type effusion cell.</a> Review of Scientific Instruments. 75, 4467 (2004).</li><li>Cho, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+Electronic+Decoupling+of+C60+from+Epitaxial+Graphene+on+SiC.">Structural and Electronic Decoupling of C60 from Epitaxial Graphene on SiC.</a> Nano Letters. 12, 3018 (2012).</li><li>Jung, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomically+resolved+orientational+ordering+of+C60+molecules+on+epitaxial+graphene+on+Cu(111).">Atomically resolved orientational ordering of C60 molecules on epitaxial graphene on Cu(111).</a> Nanoscale. 6 (111), 11835 (2014).</li><li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+C60+monolayer+on+epitaxially+grown,+nanostructured+graphene+on+Ru(0001)+surface.">Self-assembly of C60 monolayer on epitaxially grown, nanostructured graphene on Ru(0001) surface.</a> Applied Physics Letters. 100 (0001), 013304 (2012).</li><li>Lu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+the+Graphene+Moire+Pattern+for+the+Trapping+of+C60+and+Homoepitaxy+of+Graphene.">Using the Graphene Moire Pattern for the Trapping of C60 and Homoepitaxy of Graphene.</a> Acs Nano. 6, 944 (2012).</li><li>Zhou, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+imaging+of+intrinsic+molecular+orbitals+using+two-dimensional,+epitaxially-grown,+nanostructured+graphene+for+study+of+single+molecule+and+interactions.">Direct imaging of intrinsic molecular orbitals using two-dimensional, epitaxially-grown, nanostructured graphene for study of single molecule and interactions.</a> Applied Physics Letters. 99, 153101 (2011).</li><li>Belaish, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin+Cast+Thin-Films+of+Fullerenes+and+Fluorinated+Fullerenes+-+Preparation+and+Characterization+by+X-Ray+Reflectivity+and+Surface+Diffuse-X-Ray+Scattering.">Spin Cast Thin-Films of Fullerenes and Fluorinated Fullerenes - Preparation and Characterization by X-Ray Reflectivity and Surface Diffuse-X-Ray Scattering.</a> Journal of Applied Physics. 71, 5248 (1992).</li><li>Bezmel'nitsyn, V. N., Eletskii, A. V., Okun', M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fullerenes+in+solutions.">Fullerenes in solutions.</a> Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 168, 1195 (1998).</li><li>Ma, D. N., Sandoval, S., Muralidharan, K., Raghavan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+surface+preparation+of+copper+on+spin-coating+driven+self-assembly+of+fullerene+molecules.">Effect of surface preparation of copper on spin-coating driven self-assembly of fullerene molecules.</a> Microelectronic Engineering. 170, 8 (2017).</li><li>Chen, C. H., Zheng, H. S., Mills, A., Heflin, J. R., Tao, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Evolution+of+Quasi-one-dimensional+C60+Nanostructures+on+Rippled+Graphene.">Temperature Evolution of Quasi-one-dimensional C60 Nanostructures on Rippled Graphene.</a> Scientific Reports. 5, 14336 (2015).</li></ol>

Wir haben nichts zu veröffentlichen.

In diesem Protokoll beschriebenen Techniken eignen sich für thermische Ablagerung von organischen Stoffen und anderen Materialien hoher Dampfdruck. Diese Techniken können mit Ultrahoch-Vakuum-Systeme integriert werden, die Vorbereitung Probeflächen unterstützen Molekulare Verdunstung sowie thermische glühen. Für dieses spezifische Experiment soll C60 Moleküle auf Graphen Substrat und Studie zu hinterlegen die Selbstmontage der C60 und die thermische Wirkung.
Der Vorteil der Methode ist, dass es eine super saubere Probe im Vergleich zu anderen Dünnschicht Zubereitungsmethoden, wie spin-Beschichtung bietet. Verglichen mit komplexer Technologien wie chemical Vapor Deposition (CVD) ist dieses physische thermische Verdampfung viel einfacher zu realisieren und fit für stabile Atome und Moleküle Ablagerung. Atomarer und molekularer Auflösung sind erforderlich, um die C60/graphene Hybrid Nanostructures zu beobachten. In dieser Ausstellung wird STM. Es ist wichtig, die Reinheit des Substrats und C-60 -Quelle im ganzen Ablagerung durch Entgasung und Glühen vor der Zeit und Pflege ein hohes Vakuum während des Prozesses zu halten. Richtige Post-Abscheidung glühen ist entscheidend für die 1D und quasi - 1D Nanostrukturen zu erhalten, wie diese Technik die Variable Art der C60 Oberfläche Mobilität unter verschiedenen Temperaturbedingungen nutzt.
STM-Messung zeigt, dass die C60/graphene Probe von der physikalischen thermische Abscheidungsverfahren synthetisiert atomar sauber ist. Der Raum im Schloss laden soll sehr begrenzt, um ein Ultrahochvakuum in relativ kurzer Zeit zu erreichen sein. Die Molekül-Abscheidung muss in einem kleinen Raum abgeschlossen werden, dass eine hausgemachte Knudsen-Zelle notwendig wird. Der hausgemachte Knudsen Zelle Verdampfer wird in der Schleusenkammer Last montiert und kann separat gebacken werden, das ist auch hilfreich für das Ändern der Moleküle oder Nachfüllen der Verdampfer12. Die höchste Temperatur der Ablagerung für diese hausgemachten Knudsen-Zelle ist 450 ° C CF angeflanscht macht Durchführung bestimmt. Es ist wichtig zu entgasen der C-60 -Quelle in der hausgemachten Knudsen-Zelle bei 300 ° C garantieren die Reinheit der C60 wenn bei 270 ° C. Es ist auch sehr wichtig, das Graphen-Substrat kurz vor der Molekül-Abscheidung Tempern, so dass es in seinem reinsten Zustand zu Beginn der Ablagerung. Ein binäres System kann auch erreicht werden, indem man eine weitere hausgemachte Knudsen Zelle Verdampfer auf der gegenüberliegenden Seite des ersten.

Dieses Protokoll beschreibt, wie zu hinterlegen und C60 Moleküle zu Graphen zu manipulieren, so dass 1D und quasi - 1 D-C-60 -Chain-Strukturen realisiert werden können. Die Techniken in diesem Experiment wurden entwickelt, um die Notwendigkeit, führen adsorbate in wünschenswert Konfigurationen ohne auf manuelle Manipulation angewiesen, die langsam und können große Anstrengungen erfordern. Die hier beschriebenen Verfahren setzen auf den Einsatz von Hoch-Vakuum-System mit einem Probe-Vorbereitungsbereich unterstützen Molekulare Ablagerung und thermische Glühen der Proben. STM wird verwendet, um die Proben zu charakterisieren, aber andere Molekulare Techniken angewandt werden.
Die thermische Verdampfung von Molekülen innerhalb einer Knudsen-Zelle ist eine effiziente und saubere Möglichkeit, Dünnschichten vorzubereiten. In diesem Protokoll dient eine Knudsen-Zelle C60 Moleküle auf einem Graphen-Substrat zu verdampfen. Diese Knudsen-Zelle-Verdampfer besteht hauptsächlich aus einem Quarzrohr, eine Heizung Heizfaden, Thermoelement Drähte und Durchführungen1,2,3. Das Quarzrohr wird verwendet, um die Moleküle aufnehmen, die Wolfram Glühfaden heizt die Moleküle in der Quarz durch Rohr angewendet aktuelle und Thermoelement-Drähte werden verwendet, um die Temperatur zu messen. In den Experimenten wird die Abscheiderate durch tuning die Temperatur-Quelle in der Knudsen-Zelle gesteuert. Thermoelement-Drähte hängen an der Außenwand der Quarzrohr und daher in der Regel Messen eine Temperatur der Außenwand, die etwas anders als die Temperatur im Inneren der Zelle befindet sich die molekulare Ursache. Um die genaue Temperatur in das Quarzrohr zu erhalten, wir durchgeführt Kalibrierung mit zwei Thermoelement-Setups, um Temperaturen innerhalb und außerhalb der Röhre zu messen und die Temperaturdifferenz aufgezeichnet. Auf diese Weise können wir die Temperatur der Quelle während der molekularen Verdunstung Experimente mit Thermoelement Kabel nach außen das Quarzrohr genauer steuern. Denn eine kleine Menge der sublimierte Moleküle in einer gasförmigen Phase bei einem geringeren Druck, werden wenn die Moleküle verdunstet sind, gibt es in der Regel einen damit verbundenen Druckänderung. Daher überwachen wir die Änderung des Drucks in der Last-Sperre sorgfältig.
Dieser Verdampfer kann verwendet werden, zu verschiedenen Molekül Quellen wie Bor Subphthalocyanine Chlorid, Ga, Al und Hg4,5,6,7,8, C60, C70hinterlegen. Verglichen mit anderen Dünnschicht Präparationstechniken, ist zum Beispiel Spin casting9,10,11, die thermische Verdampfung im Hochvakuum viel sauberer und vielseitig da gibt es keine Lösungsmittel benötigt für die Ablagerung. Darüber hinaus verbessert die Entgasung Prozess vor der Ablagerung die Reinheit der Quelle, Beseitigung von möglichen Verunreinigungen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>CF Flanged power feedthrough</td>
			<td>Kurt J. Lesker</td>
			<td>EFT0042033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper sheets</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-50-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple chromel/alumel wires</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td>ST032034/ST080042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten wires</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-33-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>95412A868</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper wires</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8873K28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hollow copper rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>7190K52</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C60</td>
			<td>MER Corporation</td>
			<td>MR6LP</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and characterization of c60/graphene hybrid nanostructures

Physische thermischer Abscheidung in einer hohen Vakuumumgebung ist eine saubere und kontrollierbaren Methode für die Herstellung von neuartigen Molekulare Nanostrukturen auf Graphen. Wir präsentieren Ihnen Methoden zur Hinterlegung und passiv Manipulation C60 Moleküle zu wellige Graphen, die das Streben nach Verwirklichung Anwendungen, bei denen 1 D C60/graphene Hybrid-Strukturen voraus. Die Methoden in dieser Ausstellung sind hochvakuumanlagen mit lebensmittelnahen Bereich unterstützen Molekulare Ablagerung sowie thermische Glühen der Proben ausgerichtet. Wir konzentrieren uns auf C60 Abscheidung bei niedrigem Druck mit einer hausgemachten Knudsen-Zelle an ein scanning tunneling Mikroskopie (STM)-System angeschlossen. Die Anzahl der Moleküle hinterlegt wird durch die Kontrolle der Temperatur der Knudsen-Zelle und die Ablagerung Zeit geregelt. Eindimensionale (1D) C-60 -Chain-Strukturen mit einer Breite von zwei bis drei Moleküle können über tuning von den experimentellen Bedingungen vorbereitet werden. Die Oberfläche Mobilität der C60 Moleküle steigt mit Anlasstemperatur innerhalb der periodischen Potential der wellige Graphen bewegen. Mit diesem Mechanismus ist es möglich, den Übergang von 1 D C-60 -Chain-Strukturen auf einem sechseckigen enger gepackten quasi - 1D Streifenstruktur zu steuern.

Nach Verdunstung ist die Graphen mit neu hinterlegten C60 bei 150 ° C für 2 h geglüht. Das groß angelegte STM-Bild in Abbildung 2a zeigt eine charakteristische quasi - 1D C60 Kettenstruktur nach diesem anfänglichen glühprozess gefunden. Ein genauerer Betrachtung in Abbildung 2 b zeigt detaillierte Informationen dieser 1D Struktur, in der jeder helle sphärische Vorsprung ein Molekül der C-60 darstellt. In der Regel treten die 1D Ketten wie Bimolekulare und trimolecular C60 Ketten mit einem Durchschnitt C60- C60 Abstand von 1,00 ± 0,01 nm, darauf hinweist, dass die C60 Moleküle in einem sechseckigen arrangieren verpackten Weise schließen. Die Linienform in Abbildung 2 c entspricht die grüne gestrichelte Linie in Abbildung 2 b zeigt klare Trennung zwischen den C-60 -Ketten, wo die zweite und die dritte Gipfel im Profil nächste Nachbar Moleküle auf benachbarten Ketten sind. Nach Beobachtungen gibt es die Ketten ausschließlich als Bimolekulare oder trimolecular Reihen mit den Bimolekulare Ketten doppelt so häufig wie die trimolecular Ketten auftreten. Wie in die hochauflösenden Bilder STM feststellte, sind die Ketten gut in 3-2-2 oder 2-3-2 Weise angeordnet. Es kann auftreten, einigen Kreuzungen innerhalb einer Kette, wo ein trimolecular Segment auf eine Bimolekulare Anordnung oder umgekehrt springen kann.
Das Wachstum der quasi - 1D C60 Ketten wird induziert durch den unteren Graphen Substrat. Das hochauflösende STM-Bild des Substrats atomar sauber Graphen (Abbildung 1 c) zeigt eine wellige Struktur. Diese klar definierte lineare periodische Modulation bewirkt, dass C60 Moleküle, die quasi - 1D-Ketten zu bilden. Die Probe wird anschließend bei 210 ° C 2 h geglüht, um thermische Einflüsse auf die C60/graphene 1D Nanostrukturen untersuchen. Glühen bei einer höheren Temperatur erhöht die Oberfläche Mobilität der C60 Moleküle, so dass sie in einem kompakteren selbst-zusammenbauen verpackt sechseckige schließen quasi - 1D Streifenstruktur, wie in Abbildung 3agezeigt. Diese Strukturen in der gleichen Richtung wie die C60 Ketten orientieren und sind mit einer Breite zwischen 3 und 8 Moleküle pro Streifen, beobachtet, wie in Abbildung 3 bgezeigt. Die am häufigsten verwendeten Streifen haben eine Breite von sechs C60 Zeilen, vorkommenden 45 % der Zeit, während 5-reihig Streifen die zweite am ehesten Streifenstruktur sind. In dieser Struktur gibt es keine Leerzeichen getrennt benachbarten Streifen. Ein offensichtlicher Unterschied von der sanft geglühten C60 Kettenstruktur ist, dass die Streifen nicht auf eine einzelne flache Terrasse, sondern auf gestaffelten schmalen Terrassen als fast gerade und parallel Stufenkanten (Abb. 3 b, c) angezeigt gebildet werden. Die zwei Reihen an der Grenze jeder Schritt Kante, eine auf der oberen Terrasse und eine auf der unteren Terrasse übernehmen eine dichtere Anordnung zueinander, haben nur eine seitliche Inter Reihenabstand von 0,75 ± 0,01 nm. Diese Anordnung bietet vermutlich die zugrunde liegenden Terrassen, die nach der höheren Temperatur glühen gebildet. Auf der Terrasse pflegen die C60 Moleküle noch eine Muster dicht an dicht mit dem gleichen intermolekulare Abstände Merkmal C60- C60. Die C60 Schritt Rand auf der oberen Terrasse Zeile auf rund 0,5 Å höher als die anderen C60 Zeilen auf der gleichen Terrasse; Dies ist wahrscheinlich auf verschiedenen lokalen elektronischen Umgebungen wie in Abbildung 3 b, cgezeigt. Ähnlich wie bei den vorherigen Kettenstruktur, gibt es Kreuzungen für benachbarte Streifen. Um diese zwei unterschiedlichen Strukturen systematisch zu vergleichen, verwenden wir 3D Modelle um zu illustrieren. Abbildung 4a c ist die oberen und seitlichen Blick auf das schematische Modell für die C-60 -Ketten bzw. C60 Moleküle (dunkle grüne Kugeln) mit Wabenstruktur des Graphen Substrat (kleine blaue Kugeln). Hier ist die Einheit der Kettenstruktur definiert eine Bimolekulare Zelle (Kette plus einem interchain Abstand) sowie eine angrenzende trimolecular Zelle. Das 3D-Modell zeigt deutlich die Größe einer Einheit als 5,08 ± 0,02 nm. Der größere Abstand Abstand (1,23 nm) zwischen benachbarten Ketten ist in Abbildung 4a, cbeschriftet. Abbildung 4 b,d zeigt die schematische 3D-Modell des 6-reihig Streifenstruktur. Die schmaleren Inter Reihenabstand zwischen zwei benachbarten C60 Streifen ist 0,75 nm wie in Abbildung 4 b, beschriftet die ist kleiner als die typische sechseckige enger gepackten Struktur. Diese typischen 6-reihig Streifen haben eine seitliche Periodizität von 5,08 ± 0,02 nm, der seitliche Abstand von der Größe der Kette Struktur12fast genau gleich.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57257/57257fig1.jpg"> Abbildung 1 . Hausgemachte Knudsen-Zelle und atomar aufgelöste STM-Bild des Graphen Substrat. (ein) die hausgemachte Knudsen Zelle mit der Kupfer-Shell. (b) die detaillierte Struktur der hausgemachten Knudsen-Zelle zeigt die wichtigsten Komponenten in der Kupfer-Schale. 1 ist CF-Flansch, 2Ist Thermoelement Draht, 3 ist W Heizung Heizfaden, 4 ist Glasrohr, 5 ist keramisches Stück, 6 ist Kupfer Hohlwellen (A, B, C, D), 7 ist tragstangen, 8 ist die Durchführung. (c) gelöst atomar STM topographische Bild einer sauberen Graphen Oberfläche12. Abbildung 1 c wurde von12geändert. <a href="/files/ftp_upload/57257/57257fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57257/57257fig2.jpg"> Abbildung 2 . STM-Bilder von C60 Ketten nach Glühen bei 150 ° c (ein) C60 bildet wohlgeordneten 1D Ketten zu Graphen über Skalen viel größer als eine einzelne Kette (Vs = 2,255 V, ich = 0.300 nA). (b) molekularer Auflösung STM Bild C60 Nanostrukturen zeigt das Auftreten von nur Bimolekulare oder trimolecular Ketten. INTERMOLEKULARE Abstände innerhalb einer Kette ist 1,0 nm, während der Abstand zwischen den Mittelpunkten der angrenzenden C60 Zeilen benachbarten Ketten 1.23 ist nm, die viel größer ist als die Inter Reihenabstand von 0,87 nm in der Nähe verpackt C60 Struktur (ich = 0.500 nA, Vs = 1,950 V). (c) eine Linienprofil zeigt die intermolekulare Abstand und die Lücke zwischen benachbarten Ketten entlang der grünen gestrichelten Linie (b)12. Diese Zahl wurde von12geändert. <a href="/files/ftp_upload/57257/57257fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57257/57257fig3.jpg"> Abbildung 3 . Selbstgebaute quasi sechseckige schließen verpackt 1 D C60 Streifenstruktur zu Graphen nach der Erhöhung der Anlasstemperatur bis 210 ° c (ein) STM Bild zeigt quasi-hexagonal dicht verpackt C60 1D Streifen entlang der gleichen Achse orientiert (ich = 0.200 nA, Vs = 2.200 V). (b) High-Resolution-STM-Bild der C60 1D Streifen (ich = 0.200 nA, Vs = 2.400 V). (c) A-Linienform zeigt die sechseckige schließen verpackte C60 1D Streifen auf zwei Terrassen entlang der grünen gestrichelten Linie (b)12. Diese Zahl wurde von12geändert. <a href="/files/ftp_upload/57257/57257fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57257/57257fig4.jpg"> Abbildung 4 . Schematische Modelle. Schaltplan-Modelle für beide C-60 -Ketten und Darstellung der Graphen als die kleineren, zugrunde liegenden blauen Kugeln und die C-60 -Moleküle als dunkelgrünen Streifen, raumfüllende Sphären. (eine, c) Oberen und seitlichen Blick auf Bimolekulare und trimolecular C60 Ketten zu Graphen. (b, d) Oberen und seitlichen Blick auf die typische C60 Streifen mit 6-reihig Breite12. Diese Zahl wurde von12geändert. <a href="/files/ftp_upload/57257/57257fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Herstellung und Charakterisierung von C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Herstellung von C60/graphene Hybrid Nanostrukturen durch physische thermische Verdampfung. Insbesondere die ordnungsgemäße Manipulation der Ablagerung und Glühen Bedingungen ermöglichen die Kontrolle über die Erstellung von 1D und quasi 1 C60 Strukturen zu wellige Graphen.

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

preparation-and-characterization-of-c60graphene-hybrid-nanostructures

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

9.4K Aufrufe.  Virginia Tech. Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Herstellung von C60/graphene Hybrid Nanostrukturen durch physische thermische Verdampfung. Insbesondere die ordnungsgemäße Manipulation der Ablagerung und Glühen Bedingungen ermöglichen die Kontrolle über die Erstellung von 1D und quasi 1 C60 Strukturen zu wellige Graphen.

Serie: Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, have high porosity, high surface-to-volume and strength-to-weight ratio. Unfortunately, common approaches for preparation of metallic nanostructures render materials with highly disordered architecture, which might have an adverse effect on their mechanical properties. Block copolymers have the ability to self-assemble into ordered nanostructures and can be applied as templates for the preparation of well-ordered metal nanofoams. Here we describe the application of a block copolymer-based supramolecular complex - polystyrene-block-poly(4-vinylpyridine)(pentadecylphenol) PS-b-P4VP(PDP) - as a precursor for well-ordered nickel nanofoam. The supramolecular complexes exhibit a phase behavior similar to conventional block copolymers and can self-assemble into the bicontinuous gyroid morphology with two PS networks placed in a P4VP(PDP) matrix. PDP can be dissolved in ethanol leading to the formation of a porous structure that can be backfilled with metal. Using electroless plating technique, nickel can be inserted into the template&#39;s channels. Finally, the remaining polymer can be removed via pyrolysis from the polymer/inorganic nanohybrid resulting in nanoporous nickel foam with inverse gyroid morphology.

This article describes the preparation of well-ordered nickel nanofoams via electroless metal deposition onto nanoporous templates obtained from self-assembled diblock copolymer based supramolecules.

Gyroid Nickel Nanostrukturen aus Diblockcopolymer Übermolekülen

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, ...

Forschung

Chemie

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

Split-and-Pool-Synthese und Charakterisierung von Peptid-Amid-Tertiär-Bibliothek

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and technological applications. Their signature property is their ultrahigh porosity, which however imparts a series of challenges when it comes to both constructing them and working with them. Securing desired MOF chemical and physical functionality by linker/node assembly into a highly porous framework of choice can pose difficulties, as less porous and more thermodynamically stable congeners (e.g., other crystalline polymorphs, catenated analogues) are often preferentially obtained by conventional synthesis methods. Once the desired product is obtained, its characterization often requires specialized techniques that address complications potentially arising from, for example, guest-molecule loss or preferential orientation of microcrystallites. Finally, accessing the large voids inside the MOFs for use in applications that involve gases can be problematic, as frameworks may be subject to collapse during removal of solvent molecules (remnants of solvothermal synthesis). In this paper, we describe synthesis and characterization methods routinely utilized in our lab either to solve or circumvent these issues. The methods include solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries, and materials activation (cavity evacuation) by supercritical CO2 drying. Finally, we provide a protocol for determining a suitable pressure region for applying the Brunauer-Emmett-Teller analysis to nitrogen isotherms, so as to estimate surface area of MOFs with good accuracy.

Synthesis, activation, and characterization of intentionally designed metal-organic framework materials is challenging, especially when building blocks are incompatible or unwanted polymorphs are thermodynamically favored over desired forms. We describe how applications of solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries and activation via supercritical CO2 drying, can address some of these challenges.

Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Metall-organische Gerüste

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under appropriate conditions. The glycan nanoparticles are useful carriers for protein factors, which facilitate the in vivo delivery of the proteins and sustain their retention in the targeted tissue. The glycan polyelectrolyte complexes are also ideal for protein delivery, as the incorporation is carried out in aqueous solution, which reduces the likelihood of inactivation of the proteins. Proteins with a heparin-binding site adhere to dextran sulfate readily, and are, in turn, stabilized by the binding. These particles are also less inflammatory and toxic when delivered in vivo. In the protocol described below, SDF-1&#945; (Stromal cell-derived factor-1&#945;), a stem cell homing factor, is first mixed and incubated with dextran sulfate. Chitosan is added to the mixture to form polyelectrolyte complexes, followed by zinc sulfate to stabilize the complexes with zinc bridges. The resultant SDF-1&#945;-DS-CS particles are measured for size (diameter) and surface charge (zeta potential). The amount of the incorporated SDF-1&#945; is determined, followed by measurements of its in vitro release rate and its chemotactic activity in a particle-bound form.

The objective of this protocol is to incorporate SDF-1&#945;, a stem cell homing factor, into dextran sulfate-chitosan nanoparticles. The resultant particles are measured for their size and zeta potential, as well as the content, activity, and in vitro release rate of SDF-1&#945; from the nanoparticles.

Herstellung und Charakterisierung von SDF-1α-Chitosan-Nanopartikel Dextransulfat

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar concentration forming hydrophobic cores surrounded by hydrophilic shells in aqueous environments. The core of these micelles can be utilized to load hydrophobic, poorly water soluble drugs like docetaxel (DTX) and everolimus (EVR). Systematic characterization of the micelle structure and drug loading capabilities are important before in vitro and in vivo studies can be conducted. The goal of the protocol described herein is to provide the necessary characterization steps to achieve standardized micellar products. DTX and EVR have intrinsic solubilities of 1.9 and 9.6 &#181;g/ml respectively Preparation of these micelles can be achieved through solvent casting which increases the aqueous solubility of DTX and EVR to 1.86 and 1.85 mg/ml, respectively. Drug stability in micelles evaluated at room temperature over 48 hr indicates that 97% or more of the drugs are retained in solution. Micelle size was assessed using dynamic light scattering and indicated that the size of these micelles was below 50 nm and depended on the molecular weight of the polymer. Drug release from the micelles was assessed using dialysis under sink conditions at pH 7.4 at 37 oC over 48 hr. Curve fitting results indicate that drug release is driven by a first order process indicating that it is diffusion driven.

The goal of this protocol is to describe the preparation and characterization of physically entrapped, poorly water soluble drugs in micellar drug delivery systems composed of amphiphilic block copolymers.

Herstellung und Charakterisierung von Einzel-und Multi-Wirkstoff beladen Körperlich Eingeschlossene Polymermicellen

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large extinction coefficients which can be tuned across the visible spectrum. Research into the plasmonic enhancement of optical transitions has become popular, due to the possibility of altering and in some cases improving photo-absorption or emission properties of nearby chromophores such as molecular dyes or quantum dots. The electric field of the plasmon can couple with the excitation dipole of a chromophore, perturbing the electronic states involved in the transition and leading to increased absorption and emission rates. These enhancements can also be negated at close distances by energy transfer mechanism, making the spatial arrangement of the two species critical. Ultimately, enhancement of light harvesting efficiency in plasmonic solar cells could lead to thinner and, therefore, lower cost devices. The development of hybrid core/shell particles could offer a solution to this issue. The addition of a dielectric spacer between a gold nanoparticles and a chromophore is the proposed method to control the exciton plasmon coupling strength and thereby balance losses with the plasmonic gains. A detailed procedure for the coating of gold nanoparticles with CdS and ZnS semiconductor shells is presented. The nanoparticles show high uniformity with size control in both the core gold particles and shell species allowing for a more accurate investigation into the plasmonic enhancement of external chromophores.

The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

Synthese, Charakterisierung und Funktionalisierung von Hybrid Au / CdS und Au / ZnS Kern / Schale-Nanopartikel

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

Synthese und Charakterisierung von supramolekularen Kolloid-

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and flexibility of their emission properties can be achieved by controlling their composition and dopants. However, a lot of work is still required to improve their properties and to reduce the production cost. A possible approach is to correlate the luminescence properties of the Sialon particles with their local structural and chemical environment in order to optimize their growth parameters and find novel phosphors. For such a purpose, the low-voltage cathodoluminescence (CL) microscopy is a powerful technique. The use of electron as an excitation source allows detecting most of the luminescence centers, revealing their luminescence distribution spatially and in depth, directly comparing CL results with the other electron-based techniques, and investigating the stability of their luminescence properties under stress. Such advantages for phosphors characterization will be highlighted through examples of investigation on several Sialon phosphors by low-energy CL.

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

An excellent chemical and luminescence stabilities of (oxy)nitride phosphors present it as an promising alternative to currently used sulfide and oxide phosphors. In this paper, we present the way to investigate its local luminescence properties using low-energy cathodoluminescence (CL).

Niederenergetische Kathodolumineszenz für (Oxy) Nitride Phosphore

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance imaging (MRI). Their purpose is to enhance the relaxation rate of water protons in tissue, thus increasing the MR image contrast and the specificity of the MRI measurements. Current clinically approved contrast agents are low molecular weight molecules that are rapidly cleared from the body. The use of dendrimers as carriers of paramagnetic chelators can play an important role in the future development of more efficient MRI contrast agents. Specifically, the increase in local concentration of the paramagnetic species results in a higher signal contrast. Furthermore, this CA provides a longer tissue retention time due to its high molecular weight and size. Here, we demonstrate a convenient procedure for the preparation of macromolecular MRI contrast agents based on poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers with monomacrocyclic DOTA-type chelators (DOTA &#8211; 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetate). The chelating unit was appended by exploiting the reactivity of the isothiocyanate (NCS) group towards the amine surface groups of the PAMAM dendrimer to form thiourea bridges. Dendrimeric products were purified and analyzed by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry, and elemental analysis. Finally, high resolution MR images were recorded and the signal contrasts obtained from the prepared dendrimeric and the commercially available monomeric agents were compared.

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

This protocol describes the preparation and characterization of a dendrimeric magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent that carries cyclen-based macrocyclic chelates coordinating paramagnetic gadolinium ions. In a series of MRI experiments in vitro, this agent produced an amplified MRI signal when compared to the commercially available monomeric analogue.

Vorbereitung und<em&gt; In Vitro</em&gt; Charakterisierung der für Magnetresonanz-Kontrastmittel Dendrimer-basierten

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to achieve device efficiencies exceeding other thin film device technologies. Yet, large variations in device efficiency and basic physical properties are reported. This is due to unintentional variations during film processing, which have not been sufficiently investigated so far. We therefore conducted an extensive study of the morphology and electronic structure of a large number of CH3NH3PbI3 perovskite where we show how the preparation method as well as the mixing ratio of educts methylammonium iodide and lead(II) iodide impact properties like film formation, crystal structure, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

We present an extensive study on the effects of different fabrication methods for organic/inorganic perovskite thin films by comparing crystal structures, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

Einfluss von Hybrid Perowskit-Herstellungsverfahren auf Filmbildung, Elektronische Struktur und Leistung der Solarzelle

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to ...