셀렌화 카드뮴

Cadmium selenide
셀렌화 카드뮴
Unit cell, ball and stick model of cadmium selenide
Sample of nanocrystalline cadmium selenide in a vial
이름
IUPAC 이름
셀라닐디네카드뮴[2]
기타 이름
카드뮴(2+) 셀렌화물[1]
카드뮴(II[1]) 셀렌화물
, cadmoselite
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.013.772 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 215-148-3
13656
메쉬 카드뮴 셀렌화물
RTECS 번호
  • EV2300000
유니
UN 번호 2570
  • InChI=1S/Cd.세 checkY
    키: AQCDIIAORKRFCD-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/Cd.Se/rCdSe/c1-2
    키: AQCDIIAORKRFCD-BBSQRNTLAE
  • [Se]=[CD]
특성.
CD세
몰 질량 191.385g/120−1
외모 검은색, 반투명, 아다만틴 결정
냄새 무취
밀도 5.81gcm−3[3]
녹는점 1,240 °C (2,260 °F, 1,510 K)[3]
밴드갭 1.74 eV(16진수 및 스팔레라이트용[4])
2.5
구조.
워자이트
C6v4-P63mc
육각형
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard
위험.
H301, , , , ,
P261, , , , , ,
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 [1910.1027] TWA 0.005mg/m3 (Cd)[5]
REL(권장)
 Ca[5]
IDLH(즉시 위험)
 Ca [9 mg/m3 (Cd로서)][5]
관련 화합물
기타 음이온
 산화카드뮴,
황화카드뮴,
텔루화 카드뮴
기타 캐티온
 셀렌화 아연,
수은()II) 셀렌화물
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

카드뮴 셀렌화물은 식 CdSe의 무기화합물이다.n형 II-VI 반도체로 분류되는 검정색에서 적흑색 고체이다.현재 이 화합물에 대한 연구의 대부분은 나노 입자에 초점이 맞춰져 있다.

구조.

CdSe의 세 가지 결정 형태는 Wurtzite(육각형), Sphalerite(입방체), Rock-Salt(입방체)의 구조를 따르는 것으로 알려져 있습니다.Sphalerite CdSe 구조는 불안정하며 중간 정도의 가열 시 Wurtzite 형태로 변환됩니다.전환은 약 130°C에서 시작하여 700°C에서 하루 안에 완료됩니다.암염 구조는 [6]고압에서만 관찰된다.

생산.

카드뮴 셀렌화물의 생산은 두 가지 다른 방법으로 수행되어 왔다.벌크 결정성 CdSe의 준비는 고압 수직 브리지만 방법 또는 고압 수직 영역 [7]용해로 이루어집니다.

셀렌화카드뮴은 나노입자의 형태로도 제조할 수 있다.CdSe 나노입자의 생산방법은 여러 가지가 개발되어 왔다: 용액의 침전 억제, 구조화된 매체에서의 합성, 고온 열분해, 음향화학 및 방사성 분해방법.[8][9]

CdSe 나노 [9]입자의 원자 분해능 이미지.

알킬카드뮴 및 트리옥틸포스핀셀레나이드(TOPSe) 전구체를 제어된 [10]조건에서 가열용매에 도입함으로써 용액의 침전 억제에 의한 카드뮴셀레나이드 제조를 실시한다.

MeCd2 + TOPSe → CdSe + (부산물)

CdSe 나노입자는 ZnS 코팅으로 2상 재료를 생산해 수정할 수 있다.표면은 예를 들어 메르캅토아세트산으로 추가 수정하여 용해성을 부여할 수 있습니다.[11]

구조화된 환경에서의 합성은 액정 또는 계면활성제 용액에서 카드뮴 셀레니드가 생성되는 것을 말한다.용액에 계면활성제를 첨가하면 용액의 상변화가 종종 액체 결정성으로 이어진다.액정은 용액의 번역 순서가 길다는 점에서 고체 결정과 유사하다.이러한 순서의 예로는 층상 교대로 이루어진 용액과 계면활성제, 미셀 또는 심지어 육각형 막대 배열이 있습니다.

고온 열분해 합성은 보통 휘발성 카드뮴과 셀레늄 전구체의 혼합물을 포함한 에어로졸을 사용하여 이루어진다.그런 다음 전구체 에어로졸은 수소, 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스와 함께 용해로를 통해 운반됩니다.용해로에서는 전구체가 반응하여 CdSe와 여러 부산물을 [8]형성합니다.

CdSe 나노 입자

자외선에 의해 들뜬 콜로이드 CdSe 양자 도트로부터의 사진 및 대표적인 광발광 스펙트럼.

크기가 10nm 미만인 CdSe 유래 나노 입자는 양자 구속이라고 알려진 특성을 보인다.양자 구속은 물질의 전자가 매우 작은 부피로 제한될 때 발생한다.양자 구속은 크기에 따라 달라집니다. 즉,[12] CdSe 나노 입자의 특성은 크기에 따라 조정될 수 있습니다.CdSe 나노 입자의 한 종류는 CdSe 양자 도트입니다.이러한 에너지 상태의 이산화는 양자 점 크기에 따라 다른 전자적 전이를 초래합니다.더 큰 양자 점은 더 작은 양자 점보다 더 가까운 전자 상태를 가지고 있는데, 이것은 HOMO에서 LUMO로 전자를 자극하는 데 필요한 에너지가 더 작은 양자 점의 같은 전자 전이보다 낮다는 것을 의미합니다.이 양자 구속 효과는 지름이 큰 나노 결정의 흡광도 스펙트럼의 적색 변화로 관찰될 수 있다.양자 점에서의 양자 구속 효과는 또한 "깜빡임"[13]이라고 불리는 형광 간헐성을 야기할 수 있습니다.

CdSe 퀀텀닷은 [14]태양전지,[15] 발광다이오드, 생체형광태깅 등 다양한 용도로 구현되어 있습니다.CdSe 기반 재료는 생물의학 이미징에도 사용될 수 있습니다.인간의 조직은 근적외선에 투과할 수 있다.적절하게 준비된 CdSe 나노 입자를 손상 조직에 주입하면 손상 [16][17]부위의 조직을 촬영할 수 있습니다.

CdSe 양자 도트는 보통 CdSe 코어 및 리간드 셸로 구성됩니다.리간드는 나노 입자의 안정성과 용해성에 중요한 역할을 한다.합성 중에 리간드는 나노 결정의 응집과 침전을 방지하기 위해 성장을 안정시킨다.이러한 캡 배위자는 또한 표면 [18]전자 상태를 수동화함으로써 양자 닷의 전자적 특성과 광학적 특성에 영향을 미칩니다.표면 리간드의 성질에 따라 달라지는 용도는 CdSe 박막 [19][20]합성입니다.표면에 있는 리간드의 밀도와 리간드 사슬의 길이는 나노 결정 코어 사이의 분리에 영향을 미쳐 쌓기와 전도성에 영향을 미칩니다.CdSe 양자 닷의 표면 구조를 이해하려면 구조의 고유한 특성을 조사하고 더 큰 합성 다양성을 위한 추가적인 기능화를 위해 양자 닷 표면에서의 리간드 교환 화학에 대한 엄격한 설명이 필요합니다.

일반적인 믿음은 Trioctylphosphine Oxide(TOPO) 또는 Trioctylphosphine(TOP)이 CdSe 도트 합성에 사용되는 공통 전구체로부터 파생된 중성 배위자이며, Trioctylphosphine(TOP)은 CdSe 양자 도트 표면을 덮는 것이다.그러나 최근 연구 결과는 이 모델에 도전합니다.NMR을 사용하여 양자 도트는 비스테오이코메트릭인 것으로 나타났습니다. 카드뮴 대 셀렌화물의 비율이 1:1이 아닙니다.CdSe 도트는 표면에 과도한 카드뮴 양이온이 있어 카르본산염 [21]사슬과 같은 음이온성 종과 결합할 수 있다.TOPO 또는 TOP가 실제로 해당 점에 결합된 유일한 유형의 배위자일 경우 CdSe 양자 점은 불균형하게 충전됩니다.

CdSe 리간드 셸은 금속과 공유 결합을 형성하는 X형 리간드와 데이터 결합을 형성하는 L형 리간드를 모두 포함할 수 있다.이들 리간드는 다른 리간드와 교환될 수 있는 것으로 나타났다.CdSe 나노결정 표면 화학의 맥락에서 연구되어 온 X형 리간드의 예로는 황화물과 티오시안산염이 있다.연구된 L형 리간드의 예로는 아민과 포스핀(ref)이 있다.염화물 종단 CdSe 도트 상에서 트리부틸포스핀 배위자가 1차 알킬아민 배위자에 의해 치환된 리간드 교환 반응이 [22]보고되었다.스토이코메트리 변화는 양성자와 인 NMR을 사용하여 모니터링되었으며, 광발광 특성은 배위자 부분과 함께 변화하는 것으로 관찰되었다.아민 결합 도트는 포스핀 결합 도트보다 광발광 양자 수율이 상당히 높았다.그렇다.

적용들

CdSe 재료는 적외선(IR) 빛에 투명하며 포토레지스터 및 IR 빛을 사용하는 기기의 창문에 제한적으로 사용되었습니다.소재도 발광성이 [23]높습니다.CdSe는 카드뮴 오렌지 색소의 성분입니다.

자연발생

CdSe는 매우 희귀한 광물 카드모셀라이트로 [24][25]자연에서 발생합니다.

안전 정보

카드뮴은 독성 중금속이므로 카드뮴 및 카드뮴 화합물을 취급할 때 적절한 예방조치를 취해야 합니다.셀레니드는 다량의 독성이 있다.셀렌화 카드뮴은 인간에게 알려진 발암 물질로, 삼키거나 먼지를 흡입하거나 피부나 눈에 [26][27]접촉할 경우 의사의 치료를 받아야 합니다.

레퍼런스

  1. ^ a b "cadmium selenide (CHEBI:50834)". Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Bioinformatics Institute. IUPAC Names.
  2. ^ "cadmium selenide – PubChem Public Chemical Database". The PubChem Project. USA: Nation Center for Biotechnology Information. Descriptors Computed from Structure.
  3. ^ a b Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.54. ISBN 1-4398-5511-0.
  4. ^ Ninomiya, Susumu; Adachi, Sadao (1995). "Optical properties of cubic and hexagonal Cd Se". Journal of Applied Physics. 78 (7): 4681. Bibcode:1995JAP....78.4681N. doi:10.1063/1.359815.
  5. ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0087". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  6. ^ Lev Isaakovich Berger (1996). Semiconductor materials. CRC Press. p. 202. ISBN 0-8493-8912-7.
  7. ^ "II-VI compound crystal growth, HPVB & HPVZM basics". Archived from the original on 2005-09-15. Retrieved 2006-01-30.
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  9. ^ a b Haitao Zhang; Bo Hu; Liangfeng Sun; Robert Hovden; Frank W. Wise; David A. Muller; Richard D. Robinson (Sep 2011). "Surfactant Ligand Removal and Rational Fabrication of Inorganically Connected Quantum Dots". Nano Letters. 11 (12): 5356–5361. Bibcode:2011NanoL..11.5356Z. doi:10.1021/nl202892p. PMID 22011091.
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  20. ^ Islam, M. A.; Xia, Y. Q.; Telesca, D. A.; Steigerwald, M. L.; Herman, I. P. (2004). "Controlled Electrophoretic Deposition of Smooth and Robust Films of CdSe Nanocrystals". Chem. Mater. 16: 49–54. doi:10.1021/cm0304243.
  21. ^ Owen, J. S.; Park, J.; Trudeau, P.E.; Alivisatos, A. P. (2008). "Reaction chemistry and ligand exchange at cadmium-selenide nanocrystal surfaces" (PDF). J. Am. Chem. Soc. 130 (37): 12279–12281. doi:10.1021/ja804414f. PMID 18722426.
  22. ^ Anderson, N. A.; Owen, J. S. (2013). "Soluble, Chloride-Terminated CdSe Nanocrystals: Ligand Exchange Monitored by 1H and 31P NMR Spectroscopy". Chem. Mater. 25: 69–76. doi:10.1021/cm303219a.
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  24. ^ "Cadmoselite".
  25. ^ "List of Minerals". 21 March 2011.
  26. ^ 추가 안전 정보는 www.msdsonline.com에서 확인할 수 있습니다. '카드뮴 셀레나이드'를 검색하십시오(사용하려면 등록해야 합니다).
  27. ^ 2015-09-24 Wayback Machine에 보관된 CdSe Material Safety Data Sheet.sttic.com.ru

외부 링크