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北卡罗来纳州立大学的材料研究人员对一种技术进行了微调，使他们能够在一天内将精确控制的硅涂层应用到量子点纳米棒上——比以前的方法快21倍。除了节省时间外，这项进展还意味着量子点不太可能降解，从而保留了它们优越的光学特性。
量子点是纳米级的半导体材料，它的小尺寸使它们的电子能级不同于同一材料的大尺寸版本。通过控制量子点的大小，研究人员可以控制相关的能级——这些能级赋予量子点新颖的光学特性。这些特性使得量子点在光电子和显示技术等领域有着广阔的应用前景。
但是量子点被配体包围，配体是对热敏感的有机分子。如果配体受损，量子点的光学性质就会受到影响。
“我们想在杆状量子点上涂上二氧化硅，以保持它们的化学和光学性质，”曾在北卡罗来纳州立大学攻读博士学位的布莱恩·安德森(Bryan Anderson)说，他是该研究论文的第一作者。“然而，以精确的方式覆盖量子点纳米棒本身就存在挑战。”
其他研究小组以前的工作是在溶液中使用水和氨水来促进用二氧化硅包覆量子点纳米棒。然而，这些技术并不能独立地控制过程中使用的水和氨的数量。
通过独立控制水和氨的用量，北卡罗来纳州立大学的研究人员能够达到或超过以往方法获得的二氧化硅涂层的精度。此外，使用他们的方法，NC州立大学的团队能够在一天内完成整个硅涂层过程，而其他过程需要一到三周。
“加工时间很重要，因为加工时间越长，被涂层的量子点纳米棒降解的可能性就越大，”北卡罗来纳州材料科学与工程副教授、论文资深作者乔·特雷西说当我们考虑将这一过程扩大到制造过程时，时间因素可能也很重要。”
也就是说，研究人员还有一个问题。
应用二氧化硅涂层的过程会腐蚀量子点纳米棒的硫化镉表面，从而将纳米棒的长度缩短多达四五纳米。这种缩短意味着腐蚀，腐蚀降低了量子点纳米棒发出的光的亮度。
“我们认为氨可能是罪魁祸首，”特蕾西说。“我们有一些正在追求的想法，专注于如何用另一种催化剂代替氨，以减少蚀刻，更好地保持量子点纳米棒的光学特性。”
纸”,可控形貌的CdSe/CdS核壳量子点纳米棒的二氧化硅涂层，在网上发表
《华尔街日报》化学材料．这篇论文的作者之一是吴伟臣，他曾是Tracy实验室的博士生。这项研究得到了美国国家科学基金会(DMR-1056653)的支持。
特蕾西之前发表过相关研究在化学材料用硅壳包裹金纳米棒。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
“可控形貌CdSe/CdS核/壳量子点纳米棒的二氧化硅涂层”
作者：布莱恩D。Anderson、Wei Chen Wu和Joseph B。特雷西，北卡罗来纳州立大学
发表：7月8日，化学材料
DOI：10.1021/acs.chemmater.6b01225
文摘:CdSe/CdS核壳量子点纳米棒(QDNRs)具有各向异性的光学特性。用二氧化硅(SiO2)的外壳是可取的，以保护无机核的表面，赋予分散性在水中，并允许功能化与硅烷。而一些方法已经发展成封装球形的基于cdse的量子点SiO2，这些方法对qdnr的扩展受到限制。在这里，我们报道了一种反微乳液方法来控制二氧化硅的沉积2在CdSe/CdS QDNRs上覆盖厚度为2-12 nm的涂层，宽高比高达19。聚(乙二醇)硅烷在二氧化硅中的添加2沉积终止了反应，并允许方便地控制壳的厚度，特别是对更薄的壳。通过独立控制正硅酸四乙酯、氢氧化铵(NH4OH)，和水，形态控制是实现的，给予均匀的sio22在QDNRs的末端形成片状结构、纳米棒棒糖(单叶)或纳米哑铃(双叶)。特别是高纵横比qdnr，我们报道了双叶结构的断裂。SiO2包覆过程导致荧光量子产率降低约20%，我们认为这是由于使用了NH4OH作为这个反应的催化剂。
