P. Gregory Van Patten
Los puntos cuánticos (QD) semiconductores son prometedores materiales con propiedades interesantes que dependen del tamaño. Aunque se han desarrollado, optimizado y estudiado exhaustivamente algunos sistemas modelo (CdSe, PbS y algunos otros) en las últimas décadas, siguen existiendo varios obstáculos que impiden su adopción en una variedad de aplicaciones. Uno de los principales desafíos es la incapacidad de acceder a una amplia gama de materiales de QD con un excelente control sobre el tamaño, la forma, la cristalinidad y la química de la superficie. El control sobre estas características de QD es crucial para la producción de materiales de alta calidad. Dado que los enfoques sintéticos directos que permiten dicho control han sido esquivos, hemos estado explorando el intercambio catiónico (CE) como una ruta hacia QD con nuevas composiciones. Para que el CE sea un enfoque viable, debe ser escalable, debe ser ampliamente aplicable y debe continuar hasta su finalización. Además, es deseable poder lograr intercambios parciales para producir aleaciones o heteroestructuras. Resumiré nuestro progreso en estos objetivos hasta la fecha. La capacidad de intercambio catiónico se define como la carga positiva de la cantidad que se puede intercambiar por la masa del suelo, medida en cmolc/kg. Algunos textos utilizan las antiguas unidades equivalentes me/100g o meq/100g. La CIC es una medida de la carga eléctrica de los moles, por lo que una capacidad de intercambio catiónico de 10 cmolc/kg podría contener 10 cmol de cationes Na+ por kilogramo de suelo, pero solo 5 cmol de Ca2+ (2 unidades de carga) por catión. La capacidad de intercambio catiónico resulta de varias superficies de las partículas del suelo, especialmente las de los minerales arcillosos y la materia orgánica. Las arcillas filosilicatadas consisten en óxidos de aluminio y silicio de láminas laminadas. La sustitución de átomos de aluminio o silicio por otras cargas puede ser una carga menor (por ejemplo Al3+ sustituido por Mg2+) con una carga negativa neta. Esta carga no implica desprotonación y por tanto es independiente del pH, y se denomina carga permanente. Además, los bordes de estas hojas exponen muchos grupos hidroxilo ácidos que se desprotonan a cargas negativas a niveles de pH y muchos suelos. La materia organizadora también aporta una economía muy importante al intercambio de cationes, debido a su gran número de grupos funcionales cargados. La CIC es un suelo alto cerca de la superficie, donde la profundidad del contenido de materia orgánica es alta y disminuye. El CIC de la materia orgánica depende en gran medida del pH. Los cationes se adsorben a las superficies del suelo por la interacción electrostática entre su carga positiva y la carga negativa de la superficie, pero retienen una capa de moléculas de agua y no forman enlaces químicos directos con la superficie. Los cationes intercambiables forman así parte de la capa difusa por encima de la superficie cargada.La unión es relativamente débil y un catión puede ser desplazado fácilmente de la superficie por otros cationes de la solución circundante. La capacidad de intercambio catiónico se mide desplazando todos los cationes unidos con una solución concentrada de otro catión. y luego midiendo los cationes desplazados o la cantidad de catión agregada que se retiene. El bario (Ba2+) y el amonio (NH4+) se utilizan con frecuencia como cationes intercambiadores, aunque hay muchos otros métodos disponibles Los nanocristales coloidales inorgánicos (ICNC), debido a sus propiedades ópticas y electrónicas ajustables, son posibles gracias a composiciones y morfologías controladas. . . . con precisión. Recientemente, se han informado muchas estrategias para la síntesis directa de ICNC, como la inyección en caliente y los métodos hidrotermales. Aunque se ha obtenido una variedad de ICNC de alta calidad y diversas morfologías, ICNC de alta calidad para una competencia limitada, como los puntos cuánticos de ingeniería de sitio profundo (QD), los nanocristales semiconductores híbridos avanzados (NC) con ingeniería de heterointerfaz y perovskita Luminiscencia estable y ajustable con NC. Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años,los NC dopadosLos NC dopadosLos NC dopadosLos NC dopadosLos NC dopadosLa capacidad de intercambio catiónico se mide desplazando todos los cationes unidos con una solución concentrada de otro catión. y luego midiendo los cationes desplazados o la cantidad de catión agregada que se retiene. El bario (Ba2+) y el amonio (NH4+) se utilizan con frecuencia como cationes intercambiadores, aunque hay muchos otros métodos disponibles Los nanocristales coloidales inorgánicos (ICNC), debido a sus propiedades ópticas y electrónicas ajustables, son posibles gracias a composiciones y morfologías controladas. . . . con precisión. Recientemente, se han informado muchas estrategias para la síntesis directa de ICNC, como la inyección en caliente y los métodos hidrotermales. Aunque se ha obtenido una variedad de ICNC de alta calidad y diversas morfologías, ICNC de alta calidad para una competencia limitada, como los puntos cuánticos de ingeniería de sitio profundo (QD), los nanocristales semiconductores híbridos avanzados (NC) con ingeniería de heterointerfaz y perovskita Luminiscencia estable y ajustable con NC. Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años,los NC dopadosLa capacidad de intercambio catiónico se mide desplazando todos los cationes unidos con una solución concentrada de otro catión. y luego midiendo los cationes desplazados o la cantidad de catión agregada que se retiene. El bario (Ba2+) y el amonio (NH4+) se utilizan con frecuencia como cationes intercambiadores, aunque hay muchos otros métodos disponibles Los nanocristales coloidales inorgánicos (ICNC), debido a sus propiedades ópticas y electrónicas ajustables, son posibles gracias a composiciones y morfologías controladas. . . . con precisión. Recientemente, se han informado muchas estrategias para la síntesis directa de ICNC, como la inyección en caliente y los métodos hidrotermales. Aunque se ha obtenido una variedad de ICNC de alta calidad y diversas morfologías, ICNC de alta calidad para una competencia limitada, como los puntos cuánticos de ingeniería de sitio profundo (QD), los nanocristales semiconductores híbridos avanzados (NC) con ingeniería de heterointerfaz y perovskita Luminiscencia estable y ajustable con NC. Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopadosy luego midiendo los cationes desplazados o la cantidad de catión agregada que se retiene.El bario (Ba2+) y el amonio (NH4+) se utilizan con frecuencia como cationes intercambiadores, aunque hay muchos otros métodos disponibles Los nanocristales coloidales inorgánicos (ICNC), debido a sus propiedades ópticas y electrónicas ajustables, son posibles gracias a composiciones y morfologías controladas. . . . con precisión. Recientemente, se han informado muchas estrategias para la síntesis directa de ICNC, como la inyección en caliente y los métodos hidrotermales. Aunque se ha obtenido una variedad de ICNC de alta calidad y diversas morfologías, ICNC de alta calidad para una competencia limitada, como los puntos cuánticos de ingeniería de sitio profundo (QD), los nanocristales semiconductores híbridos avanzados (NC) con ingeniería de heterointerfaz y perovskita Luminiscencia estable y ajustable con NC. 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En los últimos 5 años, los NC dopadosPara controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas, se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. En los últimos 5 años, los NC dopados Los ICNC mencionados anteriormente han mejorado las nanoestructuras con una amplia gama de aplicaciones para propiedades mejoradas, como el concentrador solar luminiscente, la fotocatálisis y el supercondensador. Para controlar los ICNC con heteroestructuras bien definidas,se han desarrollado muchas estrategias, como la sustitución galvánica, la exfoliación líquida y el crecimiento axipaxial. Entre estos métodos, se han desarrollado reacciones de intercambio catiónico/aniónico (CER/AER) para formular composiciones y estructuras con ICNC sintetizables. 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