जैसा कि नैनोटेक्नोलॉजी सामग्री इंजीनियरिंग की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए जारी है, हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (एच-बीएन) -डबेड "व्हाइट ग्राफीन" -आईएस क्वांटम डॉट्स के क्षेत्र में एक क्रांति चला रहा है . यह पेपर एच-बीएन मटेरियल सिस्टम के सटीक विघटन और कार्यात्मक पुनर्निर्माण पर ध्यान केंद्रित करता है। नाइट्रोजन अल्ट्रासोनिक फ्रीज-थाव एक्सफोलिएशन तकनीक; सॉल्वोथर्मल विधियों के माध्यम से नैनोसेट से क्वांटम डॉट्स तक आयामी परिवर्तन को प्राप्त करता है; और आगे एक thiourea डोपिंग रणनीति . के माध्यम से नए कार्यात्मक गुणों के साथ क्वांटम डॉट्स को समाप्त कर देता है। ये तैयारी प्रोटोकॉल, जो कि एससीआई प्रकाशनों द्वारा मान्य हैं, फोटोइलेक्ट्रोकैटलिसिस और बायोसेंसिंग {9} जैसे अत्याधुनिक क्षेत्रों के लिए एक प्रतिकृति सामग्री इंजीनियरिंग प्रतिमान प्रदान करते हैं।

अल्ट्रासोनिक द्वि-आयामी सामग्री एक्सफोलिएटर

हेक्सागोनल बोरान नाइट्राइड नैनोसेट की तैयारी

कच्चे माल के रूप में 1 माइक्रोन के कण आकार के साथ वाणिज्यिक एच-बीएन का उपयोग करते हुए, हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड नैनोसेट (एच-बीएनएनएस) को तरल नाइट्रोजन अल्ट्रासोनिक फ्रीज-थाव एक्सफोलिएशन के माध्यम से तैयार किया गया था . विशिष्ट प्रयोगात्मक चरण निम्नानुसार हैं:

वजन 0 . 3 ग्राम एच-बीएन पाउडर और इसे पानी के मिश्रित विलायक, निर्जल इथेनॉल, और एसीटोन (पानी: इथेनॉल: एसीटोन: एसीटोन=45: 3: 2) . अल्ट्रासोनिकेट में 5 मिनट के लिए।

मिश्रण को एक 50 एमएल प्लास्टिक बीकर में स्थानांतरित करें और इसे पूरी तरह से ठोस होने तक तेजी से ठंड के लिए तरल नाइट्रोजन में डुबो दें .

पूरी तरह से जमे हुए एच-बीएन ठोस को चरण (2) से एक वैज्ञानिक में स्थानांतरित करेंअल्ट्रासोनिक द्वि-आयामी सामग्री एक्सफोलिएटरअल्ट्रासोनिकेशन के लिए जब तक कि यह पूरी तरह से एक समाधान में पिघल नहीं जाता है .

चरणों को दोहराएं (2) और (3) पांच बार . फ्रीज-पिघलने वाले एक्सफोलिएशन के 5 चक्रों के बाद, 10 मिनट के लिए 1500 आरपीएम पर मिश्रण को सेंट्रीफ्यूज करें . एच-बीएनएसएस समाधान प्राप्त करने के लिए सुपरनैटेंट को इकट्ठा करें, और एक विस्फोट में सूखा

हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड क्वांटम डॉट्स की तैयारी

पूर्ववर्ती के रूप में पिछले अनुभाग में तैयार एच-बीएनएनएसएस का उपयोग करना, और इथेनॉल और एन, एन-डाइमिथाइलफॉर्माइड (डीएमएफ) प्रतिक्रिया सॉल्वैंट्स के रूप में, बोरॉन नाइट्राइड क्वांटम डॉट्स (बीएनक्यूडी) को एक सॉल्वोथर्मल विधि के माध्यम से संश्लेषित किया गया था . के रूप में विस्तृत प्रक्रियाएं हैं।

0 . 1 g H-BNNSS पाउडर के दो भागों का वजन करें, उन्हें 20 मिलीलीटर निर्जल इथेनॉल और 20 मिलीलीटर DMF में अलग से भंग करें, और 3 घंटे के लिए एक अल्ट्रासोनिक द्वि-आयामी सामग्री एक्सफोलिएटर में प्रत्येक मिश्रण को अल्ट्रासोनिकेट करें।

Polytetrafluoroethylene Liners . के साथ 50 मिलीलीटर स्टेनलेस स्टील हाइड्रोथर्मल रिएक्टरों को अल्ट्रासोनिक मिक्स्चर को स्थानांतरित करें।

प्रतिक्रिया के बाद, रिएक्टरों को कमरे के तापमान को ठंडा करने की अनुमति दें . समाधानों को 50 एमएल सेंट्रीफ्यूज ट्यूबों में स्थानांतरित करें और 10 पर सेंट्रीफ्यूज, 000 rpm 5 मिनट के लिए . सुपरनैटेंट्स .} इकट्ठा करें .}

सफेद और पीले पीले रंग के समाधान प्राप्त करने के लिए क्रमशः 0 . 22 माइक्रोन माइक्रोप्रोरस झिल्ली के माध्यम से चरण (3) से सतह पर तैरनेवाला फ़िल्टर करें, जो क्रमशः इथेनॉल/BNQDS फैलाव और DMF/BNQDS फैलाव हैं।

Thiourea-doped हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड क्वांटम डॉट्स की तैयारी

डोपेंट के रूप में थियोरिया का उपयोग करते हुए, एच-बीएनएनएसएस (पिछले अनुभाग में तैयार) अग्रदूत के रूप में, और डीएमएफ प्रतिक्रिया विलायक के रूप में, थियोरिया-डॉप्ड हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड क्वांटम डॉट्स (एस-बीएनक्यूडी) को एक-पॉट सोल्वॉथर्मल विधि . के माध्यम से संश्लेषित किया गया था।

वजन 0 . 1 ग्राम एच-बीएनएनएसएस पाउडर और 0.05 ग्राम थायूरिया, उन्हें डीएमएफ के 20 एमएल में भंग कर दें, और 3 घंटे के लिए एक अल्ट्रासोनिक दो-आयामी सामग्री एक्सफ़ोलीएटर में मिश्रण को अल्ट्रासोनिकेट करें।

अल्ट्रासोनिक मिश्रण को एक 50 एमएल स्टेनलेस स्टील हाइड्रोथर्मल रिएक्टर में एक पॉलीटेट्रफ्लुओरोएथिलीन लाइनर . के साथ स्थानांतरित करें।

प्रतिक्रिया के बाद, रिएक्टर को कमरे के तापमान को ठंडा करने की अनुमति दें . समाधान को 50 एमएल सेंट्रीफ्यूज ट्यूब और सेंट्रीफ्यूज को 10 पर स्थानांतरित करें, 000 rpm 5 मिनट के लिए . सुपरनैटेंट .} इकट्ठा करें .}

एक सफेद छानना प्राप्त करने के लिए एक 0 . 22 माइक्रोन माइक्रोप्रोरस झिल्ली के माध्यम से चरण (3) से सतह पर तैरनेवाला को फ़िल्टर करें, जो S-BNQDS फैलाव है।

सभी उपरोक्त तरीकों को प्रभावशीलता के लिए मान्य किया गया है और शैक्षणिक पत्रों में प्रकाशित किया गया है .

इस अध्ययन में स्थापित तरल नाइट्रोजन फ्रीज-थॉव एक्सफोलिएशन, विलायक-विनियमित संश्लेषण, और थियोउरिया डोपिंग प्रक्रियाएं माइक्रोन-आकार के एच-बीएन . से कार्यात्मक क्वांटम डॉट्स की सटीक तैयारी को मानकीकृत पैरामीटर नियंत्रण के माध्यम से प्रभावी रूप से संबोधित करती हैं जैसे कि पारंपरिक रूप से हल्के और नैनो-ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस . के रूप में प्रयोगशाला-विकसित तैयारी रणनीतियाँ औद्योगिक मांगों को पूरा करती हैं, दो-आयामी सामग्रियों का भविष्य लगातार आकार ले रहा है .}