KR102148689B1 - 나노구조 물질의 연속 유동 합성 - Google Patents

나노구조 물질의 연속 유동 합성 Download PDF

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Abstract

나노구조 물질을 생산하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 일 측면에서, a) 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 5초 또는 그 미만 안에 100℃ 이상만큼 가열시키는 단계; 및 b) 상기 나노구조 물질 시약을 반응시켜 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 추가 측면에서, a) 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 반응기 시스템을 통해 유동시키는 단계; 및 b) 상기 나노구조 물질 시약을 반응시켜 Cd, In 또는 Zn을 포함하는 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 또 추가의 측면에서, 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 제1 반응 장치를 통해 유동시키는 단계; 상기 제1 반응 장치를 통해 유동된 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물을 냉각시키는 단계; 및 상기 냉각된 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물을 제2 반응 장치를 통해 유동시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

나노구조 물질의 연속 유동 합성
본원은 2015년 12월 31일자로 출원된 미국 가출원 62/273,919에 대한 우선권 및 이점을 주장하며, 이것은 본 명세서에 그 전문이 참고로 편입된다
분야
연속 유동 공정을 통해 나노구조 물질을 생산하는 방법 및 시스템이 제공된다.
이방성, 막대-형상화된 반도체 나노결정은 그것의 크기, 종횡비 및 화학 조성에 따라 흥미로운 전자 특성을 가지고 있다. 이들 나노입자는 중요한 적용 예컨대 발광 소자, 광촉매작용, 광학적으로 유도된 광 변조, 광전지, 파동 함수 공학기술, 바이오 라벨링 및 광학 메모리 소자에 사용된다. 일반적으로, 이방성 반도체 나노입자는 연장된 형상이 원칙적으로 신규하거나 또는 개선된 특성을 추가할 수 있는 상기 언급된 모든 적용에서 구형 나노결정 (양자점)의 용도를 확장시키는 것으로 고려된다.
일반적으로, 나노입자의 배치 합성은 느린 혼합 및 가열, 그리고 배치-대-배치 재현성 문제로 인한 약점이 있다. 이들 문제는 규모를 확장하면 더욱 확대된다. 또한, 하기를 참조한다: U.S. 특허 7833506; US2002/0144644; US 2014/0026714; 및 US2014/0326921.
따라서 나노입자를 생산하는 신규한 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명자들은 현재 연속 유동 공정을 포함하는, 나노구조 물질을 생산하는 신규한 방법과 시스템을 제공한다.
일 측면에서, a) 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 100℃ 이상으로 5초 이하 이내로 가열시키는 단계; 및 b) 상기 나노구조 물질 시약을 반응시켜 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
추가의 측면에서, Cd, In 또는 Zn을 포함하는 나노구조 물질을 제조하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은 a) 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 반응기 시스템을 통해 유동시키는 단계; 및 b) 나노구조 물질 시약을 반응시켜 Cd, In 또는 Zn을 포함하는 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함한다
또 추가의 측면에서, 2종 이상의 반응 단계 또는 장치들을 포함하는 연속 유동 공정 및 시스템이 제공되고, 그리고 여기서 냉각 단계 또는 냉각 장치가 적어도 2종의 상기 반응 단계 또는 장치들 사이에 개재된다. 따라서, 바람직한 공정에서, 1) 하나 이상의 나노구조 물질 시약이 제1 반응 장치를 통해 반응되고 및/또는 유동하고, 2) 상기 하나 이상의 나노구조 물질 또는 이들이 반응 생성물은 냉각 장치를 통해 냉각되고 및/또는 유동하고, 그리고 3) 상기 냉각된 하나 이상의 나노구조 물질 또는 이들의 반응 생성물은 그런 다음 제2 반응 장치를 통해 반응되고 및/또는 유동한다. 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물은 상기 제1 및/또는 제2 반응 장치들을 통해 반응 및/또는 유동하는 동안 적합하게 가열될 수 있다. 이러한 공정은 냉각 단계 또는 냉각 장치에 개재하는 추가의 반응 단계 및/또는 반응 장치들을 적합하게 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 반응 장치의 외부로 유동하는 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물은 예컨대 제2 냉각 장치를 통해 유동함에 의해 냉각된다.
바람직한 시스템은 유체 유동 경로로: 제1 반응 장치, 냉각 장치, 및 제2 반응 장치 이어서 또 다른 냉각 장치를 순차적으로 포함할 수 있다. 사용에 있어서, 하나 이상의 나노구조 물질 또는 이들의 반응 생성물은 1) 제1 반응 장치, 및 그 다음 2) 냉각 장치, 및 그 다음 3) 제2 반응 장치 4) 제2 냉각 장치를 통해 순차적으로 유동한다. 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물은 제1 및/또는 제2 반응 장치들을 통해 반응 및/또는 유동하는 동안 적합하게 가열될 수 있다. 이러한 시스템은 냉각 장치에 개재하는 추가의 반응 장치들을 적합하게 포함할 수 있다. 바람직한 시스템에서, 냉각 장치는 이를 통해 유동하는 유체 조성물의 온도를 적어도 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 90℃ 또는 100℃ 감소시킬 것이다. 바람직한 시스템에서, 반응 장치에서, 상기 반응 장치를 통하여 통과하는 유체 조성물 중 하나 이상의 물질은 화학적 반응을 당할 것이다. 바람직하게는, 제2 반응 장치의 외부로 유동하는 하나 이상의 나노구조 물질 또는 이들의 반응 생성물은 냉각되고, 예를 들면 시스템은 제1 냉각 장치와 별도로 제2 냉각 장치를 포함할 수 있다.
또 추가의 측면인, 나노구조 물질을 제조하기 위한 연속 유동 공정에서, 상기 공정은 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 예정된 속도로 반응기 시스템을 통해 유동시키는 단계 및/또는 요망된 방출 파장을 제공하는 나노구조 물질 반응 생성물을 제공하기 위해 예정된 온도로 상기 유동하는 하나 이상의 나노구조 물질을 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명자들은 본 명세서에 개시된 연속 유동 공정에서 요망된 방출 파장의 나노구조 물질 생성물은 반응 장치를 통한 특정한 유량을 선택하는 단계 및/또는 상기 반응 장치 내의 온도를 선택하는 단계를 통해 생산될 수 있다는 것을 발견하였다. 일반적으로, 본 발명자들은 더 큰 나노구조 물질 생성물은 상기 반응 장치를 통해 유동하는 유체 조성물의 더 낮은 유량 및/또는 더 높은 온도로 생산될 수 있다는 것을 발견하였다.
바람직한 공정에서, 하나 이상의 나노구조 물질 시약은 4초 또는 그 미만, 3초 또는 그 미만, 2초, 또는 심지어 1 또는 0.5초 또는 그 미만 이내에 100℃ 이상으로 가열될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 바와 같이 가열 속도 (예를 들면 5초 또는 그 미만 안에 100℃)는 지정된 기간에 걸쳐 유체 유동 경로에서 조성물 또는 혼합물의 온도의 변화에 의해 적합하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 가열 속도는 일정 기간에 걸쳐 반응 용기 안으로 유입시의 유체 조성물의 온도의 변화에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 반응 시스템은 또한 고온에서 반응을 수행할 수 있고, 예를 들면 반응은 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700℃, 750℃ 또는 800℃ 또는 그 초과에서 수행될 수 있다.
추가로, 바람직한 공정에서, 본 나노구조 물질 반응 생성물은 5초 또는 그 미만, 4초 또는 그 미만, 3초 또는 그 미만 이내에, 또는 심지어 2 또는 1초 또는 그 미만 이내에 적어도 100℃로 나노구조 물질 반응 생성물을 냉각하는 것과 같이, 빠르게 냉각될 수 있다. 본 명세서에서 언급된 바와 같이 냉각 속도 (예를 들면 5초 또는 그 미만 안에 100℃)는 지정된 기간에 걸쳐 유체 유동 경로에서 조성물 또는 혼합물의 온도의 변화에 의해 적합하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 냉각 속도는 일정 기간에 걸쳐 반응 용기 안으로 유입시의 유체 조성물의 온도의 변화에 의해 결정될 수 있다.
상당히, 바람직한 측면에서, 나노구조 물질 반응 생성물은 반응 생성물의 희석에 대한 어떤 필요성도 없이 본 명세서에서 개시된 바와 같이 빠르게 냉각될 수 있다.
특히 바람직한 측면에서, 반응 공정은 연속 유동, 즉 하나 이상의 유체 조성물이 상당한 중단 없이 또는 유체 조성물이 정지됨이 없이 (즉 정지 상태는 양의 유량이 없는데, 여기서 양의 유량은 적어도 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 또는 0.5ml/분의 유량을 포함할 수 있음) 반응을 통하여 흐르는 연속 유동을 포함한다. 유체 조성물은 상당한 중단 없이 반응을 통하여 유동하여 유체 조성물이 시스템 내에서 반응을 완료할 때까지 그 유체 조성물이 반응기 시스템에 양의 유량으로 유입하는 시간의 적어도 50, 60, 70, 80, 90 또는 95 퍼센트 동안 양의 유량을 갖는다. 이해해야 하는 것처럼, 본 명세서에서 언급된 바와 같은 연속 공정은 반응의 과정 도중에 시약이 반응기 시스템을 통하여 실질적인 유동 없이 남아 있는 회분식 공정과는 구분된다.
바람직한 측면에서, 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물은 가열, 반응 및 냉각 동안 반응기 시스템을 통하여 유동한다.
특히 바람직한 측면에서, 모듈러 반응기 시스템이 본 발명의 공정 및 시스템에 이용된다. 바람직한 반응기 시스템은 또한 다중 반응기 장치들을, 예를 들면 병렬 또는 직렬 배열로 포함할 수 있다. 밀리 유동성 반응기 시스템이 종종 바람직하다.
바람직하게는, 하나 이상의 나노구조 물질 시약의 반응은 공기 및/또는 물이 반응기 시스템에서 적어도 실질적으로 제외된 조건하에서 일어날 것이다.
광범위한 유동 특성의 물질이 바람직한 반응기 시스템에서 이용될 수 있다. 바람직하게는, 나노구조 물질 시약 또는 반응 생성물을 포함하는 유체의 점도는 80℃에서 500 내지 10,000 센티푸아즈 (cP), 또는 80℃에서 1000 내지 7,000 cP일 수 있다.
언급된 바와 같이, 바람직한 반응 시스템은 또한 100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700℃, 750℃, 800℃ 이상의 초과에서를 포함하는, 고온에서 물질의 유동과 반응을 수용하도록 구성될 것이다. 특정 측면에서, 유체 유동 경로 (예를 들면, 유입 및 유출 튜우빙)는 고온에서의 사용에 적합할 것이다. 예를 들면, 이러한 유체 유동 경로는 스테인레스 강 예컨대 오스테나이트계 스테인리스 강, 니켈 합금 및/또는 철-크로뮴-알루미늄 합금으로부터의 형태일 수 있다.
본 발명의 바람직한 공정은 또한 선택된 특성, 예컨대 나노구조 물질 시약 및/또는 나노구조 물질 반응 생성물의 온도, 점도, 존재 또는 부재 및 양을 검출하기 위한 하나 이상의 반응 조성물 성분의 규칙적 모니터링을 포함할 수 있다. 특정 측면에서, 이러한 검출된 특성 중 하나 이상은 검출된 값을 기준으로 변형된다. 예를 들면, 요망된 반응 생성물의 특성 (예컨대 가시적인 형광 및/또는 흡광도 특성)이 검출될 수 있고, 그리고 추가로 반응기 합성 유출은 상기 검출된 반응 특징을 기준으로 그 뒤에 작동 조건을 조정함에 의해 변형된다.
Zn, Cd, S, Se, In 또는 Te를 포함하는 나노구조 물질 시약 및 반응 생성물을 포함하여, 다양한 물질이 본 공정 및 시스템에 따라 반응되고 생산될 수 있다. 반응 생성물은 예를 들면 양자 물질 (등방성 및 이방성), 형광 염료 및 포스포르를 포함하는 광범위한 나노구조 물질을 포함할 수 있다. 다양한 기하학적 구조의 나노구조 물질이 또한 본 발명에 따라 반응되고 생산될 수 있다. 예를 들면, 적어도 실질적으로 구형, 타원체 또는 비-연신된 다면체, 또는 형상 또는 막대 또는 와이어의 형상을 포함하는 나노구조 물질이 반응 및/또는 생산될 수 있다. 막대 또는 와이어 형상은 입자의 한 축이 입자의 다른 축에 비해 치수 형상 또는 길이의 적어도 두 배인 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 공정 및 시스템은, 예를 들면 10nm 이하, 또는 심지어 5, 4 또는 3nm 또는 그 미만의 입자 크기 분포 표준 편차를 갖는 나노구조 물질 반응 생성물을 포함하는, 하나 이상의 물리적 특성의 좁은 범위 내에 있는 반응 생성물을 제공할 수 있다. 본 발명의 바람직한 공정 및 시스템은 또한 반응 생성물의 가시 파장 기본 형광의 반치전폭 (FWHM)이 50nm 미만 또는 40 또는 30nm 미만, 또는 심지어 20nm 또는 그 미만인 나노구조 물질 반응 생성물을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 언급된 바와 같이, 용어 나노구조 물질은 양자점 물질뿐만 아니라 하나 이상의 헤테로접합 예컨대 헤테로접합 나노막대를 포함하는 나노결정성 나노입자 (나노입자)를 포함한다.
용어 나노구조 물질 시약 물질은 나노구조 물질을 제공하도록 반응될 수 있는 물질을 포함한다. 예를 들면, 나노구조 물질 시약 물질은 Id, Cd, Ga, Cu, Ag, Mn, Ce, Eu, Zn, S, Se, In 및/또는 Te를 적합하게 포함할 수 있는 다양한 반응성 화합물을 포함한다.
용어 나노구조 물질 반응 생성물은 나노구조 물질을 제공하도록 반응된 물질을 포함한다. 예를 들면, 바람직한 나노구조 물질 반응 생성물은 임의의 Id, In, Cd, Ga, Cu, Ag, Mn, Ce, Eu, Zn, S, Se 및/또는 Te를 포함할 수 있다. 특정 측면에서, 바람직한 나노구조 물질 반응 생성물은 ZnSe 및 ZnS 나노막대를 포함하여, Zn 및/또는 Se 예컨대 ZnSe 및 ZnS 물질을 포함한다. 추가의 측면에서, 바람직한 나노구조 물질 반응 생성물은 ZnSe로 부동태화된 InP 나노막대를 포함하는 InP 물질; 및 Cd 물질 예컨대 ZnSe로 코팅된 CdSe를 포함하는 CdSe를 포함한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 또한 코어-쉘 나노구조 물질 조성물의 합성에 특히 적합하다.
본 발명은 또한 가열 장치 및 냉각 장치를 포함하여, 본 명세서에서 개시된 바와 같은 반응 시스템 및 그것의 구성요소를 포함한다.
특히, 일 측면에서, 반응 장치의 유동 길이 또는 경로의 적어도 일부분으로 연장하는 하나 이상의 가열 요소를 포함하는 반응 장치가 제공된다. 예를 들면, 가열 요소는 반응 장치의 길이 또는 유체 유동 경로의 적어도 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 또는 95 퍼센트로 연장될 수 있다. 그와 같은 가열 요소는 반응 장치의 유체 유동 경로와 분리될 수 있지만 바람직하게는 여기에 근접하여 배치되고, 예를 들면, 가열 요소는 반응기 장치 유체 유동 경로로부터 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 또는 cm 또는 그 미만에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한, 다양한 발광 디바이스, 광검출기, 화학적 센서, 광전지 디바이스 (예를 들면 태양전지), 트랜지스터 및 다이오드, 생물학적 센서, 병리적 검출기뿐만 아니라, 본 명세서에 개시된 시스템을 포함하는 생물학적 활성 표면을 포함하여, 본 명세서에 개시된 방법에 의해 수득되거나 또는 수득될 수 있는 디바이스를 제공한다.
본 발명의 다른 측면이 아래에 개시된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 반응 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2(A) 내지 2(H)는 본 발명의 바람직한 가열 및 냉각 장치와 시스템을 도시한다.
도 3A는 예시적인 반응 유동 경로를 도시한다.
도 3B는 본 발명의 추가의 바람직한 반응 시스템을 도시한다.
도 4 (도 4 (A) 내지 (G)를 포함함)는 (A) 230℃ 및 3분에서 연속 유동 반응기에서 합성된 이방성 CdSe 입자의 TEM 이미지를 도시한다. (B) HRTEM 이미지는 생성물 내 CdSe 섬유아연석 구조를 나타내는 (002) 평면에 상응하는 3.4 A°의 격자 상수를 도시한다. 0.5분, 3분 및 5분의 상이한 체류 시간에 대해 합성된 CdSe 입자의 (C) 흡수 및 (D) 방출 스펙트럼 (흡수 정규화됨). CdSe 입자는 ZnS의 쉘로 더 코팅되었다. (A)에서 도시된 샘플의 관련된 (E) 길이 및 (F) 폭 분포는 2.5±0.5 nm 및 17±3.2 nm의 평균 폭과 길이를 갖는 입자의 상당히 균일한 크기를 나타낸다. 87개의 입자를 분석하여 크기 분포를 얻었다. (G) 합성된 CdSe 입자의 분말 XRD 패턴은 육각형의 섬유아연석 구조를 나타낸다. 25°에서의 광대역은 트리옥틸아민/티로옥틸포스핀 리간드에 기인한다. 참조용으로 CdSe에 대한 육각형 섬유아연석에 대한 표준 패턴이 제공된다.
도 5 (도 5(A) 내지 (C)를 포함함)는 도 (A)에서 온도 스윕, 도 5(B)에서 시간 스윕을 도시하고, 그리고 도 5(C) 농도 스윕은 생성물 양자 수율 (QY) 및 방출 파장 (λ)에 대한 공정 파라미터의 효과를 분석하기 위해 수행되었다. 언급되지 않으면, 합성 조건은 스윕이 수행되는 파라미터를 제외하고 (다음의 실시예에서 언급된) 기본 경우와 동일하게 유지되었다.
도 6은 ZnSe 나노막대의 숙성 단계에 대해 시험된 상이한 조건 세트의 도식이다. 4개의 사분면은 숙성 단계에서 사용된 체류 시간과 온도의 상이한 조합을 나타낸다. 높은 온도에서의 높은 체류 시간은 생성물을 분해하는 것처럼 보였다. 유사하게, 짧은 체류 시간으로 높은 온도 또는 낮은 온도로 높은 체류 시간의 사용은 과-숙성된 생성물을 생성하였다. 추가로, 낮은 온도와 낮은 체류 시간의 조합은 저-숙성된 나노막대를 생성하였다. 온도와 체류 시간의 최적의 조합은 단분산 ZnSe 나노막대를 산출했다
도 7 (도 7(A) 내지 7(F)를 포함함). (A) 정제되지 않은 나노와이어 생성물의 숙성으로부터 수득된 ZnSe 나노와이어/나노막대 혼합물 및 (B) ZnSe 나노막대의 TEM 이미지. 또한 도 7C는 구별되는 격자 주변을 갖는 ZnSe 나노막대의 HRTEM 이미지를 도시한다. 나노와이어는 160℃에서 60분의 체류 시간 동안 연속 유동 반응기에서 합성되었다. 상기 나노와이어 생성물은 그런 다음 정제되고, 올레일아민에 재용해되고, 260℃에서 3분의 체류 시간 동안 반응기를 통해 유동되어 도 B에 도시된 나노막대를 생성하였다. 합성된 ZnSe 나노와이어 (160℃, 60분) 및 나노막대 (260℃, 3분)의 흡수 스펙트럼은 도 7D에 도시되어 있다. ZnSe 나노와이어는 327nm 및 345nm에서 2개의 피크를 나타내어, 불가사의한-크기 ZnSe 나노와이어의 존재를 나타낸다. 도 7B에서 샘플의 관련된 길이 및 폭 분포가 각각 도 7E 및 7F에 나타나 있다. 나노막대는 각각 13.4±1.8nm 및 2.3±0.2nm의 평균 길이 및 폭을 가진다. 크기 분포를 얻기 위해 114개 입자가 분석되었다.
도 8 (8A 및 8B를 포함함)은 다음의 실시예 4의 결과를 도시한다.
도 9는 다음의 실시예 5의 결과를 도시한다.
도 10 (도 10A, 1B 및 10C를 포함함) 및 도 11은 다음의 실시예 6의 결과를 도시한다.
본 발명자들은 본 명세서에서 개시된 바와 같이 급속 가열 및 냉각하는 연속 유동 반응 시스템은 회분식 합성 공정에 의해 생산된 생성물에 대한 비교에서, 향상된 특성의 나노구조 물질 반응 생성물을 제공할 수 있다는 것을 지금 발견하였다. 특히, 본 발명자들은 회분식 공정에서 생산된 나노구조 물질 반응 생성물은 본 명세서에서 개시된 바와 같은 연속 유동 반응 시스템을 통해 생산된 동일한 나노구조 물질 반응 생성물보다 상당히 더 넓은 크기 분포를 가졌다는 것을 발견하였다.
상기에 논의된 바와 같이, 본 발명자들은 또한 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 예정된 유량으로 반응기 시스템을 통하여 유동시키는 단계 및/또는 상기 유동하는 하나 이상의 나노구조 물질을 예정된 온도로 가열시켜 요망된 방출 파장을 제공하는 나노구조 물질 반응 생성물을 제공하는 단계를 포함하는, 나노구조 물질을 제조하는 방법을 발견하였다. 이러한 공정에서, 요망된 방출 파장의 나노구조 물질을 제공하는 효과적인 유량 및/또는 가열 또는 반응 온도는 실험적으로 쉽게 결정될 수 있고, 즉 구별되는 유량 및/또는 가열 또는 반응 온도가 시험될 수 있고 그리고 생산된 나노구조 물질 반응 생성물의 방출 파장이 평가될 수 있다. 이러한 시험 및 평가에 의해, 요망된 방출 파장의 특정한 나노구조 물질 반응 생성물을 제공하는 특이적 반응 유량 및/또는 반응 온도가 선택될 수 있다. 본 발명자들은 상대적으로 더 느린 유량 및/또는 더 낮은 반응 온도는 나노구조 물질 반응 생성물을 적색-전이시킬 수 있고 그리고 반대로 비교적으로 더 많은 급속 유량 및/또는 더 높은 반응 온도는 생산된 나노구조 물질 반응 생성물을 청색-전이시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 예를 들면, 다음의 실시예 6의 결과를 참고한다.
도면을 참고로 하면, 도 1은 바람직한 연속 유동 반응기 시스템을 개략적으로 도시한다. 반응기 시스템 (10)은 복수의 상호연결된 관형 성분 (20)을 포함하는 모듈러 시스템을 포함한다. 본 시스템은 상기 상호연결된 관형 성분이 쉽게 제거될 수 있고 대체될 수 있고 그리고 표준 크기로 적합하게 제공되기 때문에 모듈러로 기재된다. 본 관형 성분 (20)은 적합하게 3-방향 접합일 수 있는 다중-유입 및 유출 접합부 (30)를 통해 적합하게 일반적으로 상호연결된다. 도 1에서, 빗금 친 라인 (20) (또한 추가로 20'로 지정됨)은 가열된 라인을 나타낸다. 바람직하게는, 라인 (20')은 주의하여 제어된 가열을 가질 수 있고, 예를 들면 이를 통과하는 유체는 10℃ 이하의 온도 범위 내에서 유지되고, 더 바람직하게는 5℃, 4℃, 3℃ 또는 2℃ 이하의 온도 범위 내에서 유지된다.
본 반응 시스템은 실질적으로 공기 및/또는 수분이 없는 것을 포함하는, 불활성 분위기하에서 유지될 수 있다. 따라서, 도 1에서 도시된 바와 같이, 용기 (32)로부터의 불활성 가스 (예를 들면, 질소, 아르곤)는 반응기 시스템 (10)을 통해 유동할 수 있다. 반응기 시스템은 또한 적합하게 진공 펌프 (34)를 포함할 수 있다.
나노구조 물질 시약은 시약 용기 (42 및 44)를 통해 반응기 용기 (40)로 들어갈 수 있다. 용기 (42 및 44)는 다양한 배치구성일 수 있다. 예를 들면, 용기 (42)는 주사기 펌프 또는 양압 하에서 시약 유체 조성물을 전진시킬 수 있는 다른 장치일 수 있다. 용기 (44)는 유리 또는 금속 (예를 들면, 스테인레스 강) 반응 용기일 수 있다. 시약은 예를 들면 쉬렝크 라인을 포함할 수 있는 공급 장치 (38)를 통해 용기 (44)로 공급될 수 있다.
시약 용기 (42 및 44)로부터의 유체 스트림은 반응기 (40)로 흐르는 혼합된 조성물로 2개의 별도의 유체 스트림을 합류시키는 접합부 (30) (또한 30'로 표지됨)에 들어간다는 것을 알 수 있다.
예로서, 용기 (42 및 44)로부터의 시약 유체 스트림 중 하나는 제1 시약 용액을 포함할 수 있고 다른 하나는 별개의 제2 시약 용액을 포함할 수 있다. 유동 반응기 (40)에서 충분한 체류 시간 후에, 혼합된 용액은 예를 들면 나노입자 또는 표면 캡핑제를 추가로 포함하는 작용화된 나노입자를 포함하는 반응된 용액을 포함할 수 있다.
반응기 (40)는 요망된 유량으로 반응기 (40)를 통해 유체 스트림을 유도하는 펌프 (예를 들면, 연동 펌프)를 적합하게 포함할 수 있다. 반응기 (40)는 또한 정제 시스템 (예를 들면, 접선 유동 여과 시스템)을 적합하게 포함할 수 있다.
관형 성분 (20)은 다양한 치수의 것일 수 있다. 예시적인 배치구성에서, 관형 성분은 적합하게 적어도 약 0.5mm 그리고 약 10mm 이하의 내부 직경을 가질 수 있다. 더욱 전형적으로, 내부 직경은 약 1mm 내지 약 10mm이고, 약 1mm 내지 약 4mm일 수 있다. 관형 성분의 길이는 특정한 반응기 시스템 배치구성에 대해 필요에 따라 변할 수 있다.
바람직한 시스템에서, 반응기 및 반응기 시스템은 밀리 유체성 반응기 및 시스템일 것이다. 밀리 유체성 시스템 또는 반응기 또는 다른 유사한 용어는 밀리미터 치수인 관형 직경을 갖는 유체 채널을 갖는 시스템 또는 반응기를 지칭한다. 본 명세서에서 언급된 바와 같이, 밀리미터 치수는 예를 들면 0.1mm 내지 1000mm, 또는 1mm 내지 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200mm 이상을 적합하게 포함할 수 있다.
특정 바람직한 시스템에서, 반응기 장치는 스테인레스 강으로 실질적으로 구성될 것이다.
반응 진행이 모니터링될 수 있고 조건은 원하는 대로 변형될 수 있다. 예를 들면, 나노구조 물질 반응 생성물의 가시적인 형광 특성이 검출될 수 있고, 추가로 반응기 합성 유출은 동작 조건을 조정함으로써 검출된 반응 특징에 기초하여 그 뒤에 변형될 수 있다. 특히, 반응기 용기는 실시간 UV-vis 흡광도 분광법 분석과 통합되어 생성물 모니터링을 가능하게 할 수 있다.
반응기 (40) 내에서 요망된 체류 시간에 이어서, 유체는 관형 성분 (20')을 통해 냉각 장치 (50)로 흐른다. 반응기 (40)로부터 유출하는 반응 생성물의 온도는 냉각 장치 (50)에 대해 상기에 논의된 바와 같이 빠르게 켄칭될 수 있다. 이러한 냉각은 또한 요망되지 않은 잔류 반응을 효과적으로 피할 수 있다. 도 2A는 하나의 바람직한 냉각 장치 (50)의 측면도를 도시하고, 도 2B는 바람직한 반응기 장치 (40)의 측면도를 도시한다.
도 2B, 2C 및 2D에서 나타낸 바와 같이, 연속 반응 유동을 가능하게 하는 특히 바람직한 반응기 장치들 (40)은 흑연을 적합하게 포함하는 코어 장치 (60)를 포함한다. 하나 이상의 가열 장치들 (62)은 반응기 장치 (40)의 부분 또는 실질적으로 전체 유동 경로 또는 길이, 예를 들면 반응기 장치 (40)의 길이 또는 유동 경로의 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95 퍼센트 또는 그 초과에 대해 주행할 수 있다. 도 2C 및 2D에서 볼 수 있듯이, 가열 장치들은 코어 장치 (60) 내부 및 주위 둘 모두에 배치될 수 있다. 반응 유체 조성물은 적합하게 스테인레스 강으로부터 형성될 하나 이상의 유동 경로 (66)를 통해 유동할 수 있다. 코어 장치 (60)에 인접하여 배치된 도 2B, 2C 및 2D에 도시된 유동 경로 (66)는 적합하게 도 2F에 묘사된 코일 디자인 예컨대 코일 유체 또는 반응 유동 경로 (65)일 수 있다. 적합하게는, 반응기 장치 (40)는 적합하게 스테인레스 강일 수 있는 수용 장치 또는 슬리브 (64)에 내포될 수 있다.
도 2E는 코어 (60) 주위에 내포된 가열 장치들 (62)을 포함하는 바람직한 반응기 장치 (40)의 정면도를 도시한다. 이 시스템은 하나 이상의 시약 또는 다른 물질을 유동 경로 (66) 내에서 교반 또는 혼합하도록 적합하게 작동하는 정적 혼합물과 같은 혼합 장치 (63)용 포트를 포함한다. 도 2E에 도시된 디자인에서는, 반응 또는 유체 유동 경로 (66)는 도 2B, 2C 및 2D에서의 유동 경로 (66) 또는 도 2F에서의 유동 경로 (65)에 의해 묘사된 바와 같이 코어 장치 주위 또는 인접하기보다는 코어 장치 (60) 내에 또는 이를 통해 통과한다.
도 2F는 반응기 장치 (40)의 실질적인 길이로 연장되는 다중의 이격된 카트리지 가열기 (62) 및 적합하게 흑연 또는 다른 적합한 물질로부터 적어도 부분적으로 구성될 수 있는 주위의 반응기 코어 (60)를 포함하는 또 다른 바람직한 반응기 또는 반응 장치 (40)를 국부 투시도로 도시한다. 바람직한 제거 가능한 단부 캡 (67)은 나사 (63)에 의한 것과 같이 반응기 본체 (40')에 적합하게 채용되고 해제 가능하게 부착될 수 있다. 코어 (60)는 하나 이상의 나노구조 반응 생성물의 유체 조성물이 관통하여 유동할 수 있는 묘사된 튜우빙 (65)에 케이스에 넣어 진 바와 같이 반응 유동 경로에 적합하게 근접한다. 반응기 본체 또는 케이싱 (40'), 단부 캡 (67) 또는 반응 유동 경로 구조 (65)는 스테인레스 강으로 적합하게 형성될 수 있다.
도 2A, 2G 및 2H에서 나타낸 바와 같이, 연속 반응 유동을 가능하게 하는 특히 바람직한 냉각 장치 (50)는 시약 채널 (70) 및 냉각제 채널 (72)을 포함한다. 냉각 장치 (50)는 적합하게 실질적으로 구리, 또는 다른 적합한 물질로 형성될 수 있다. 시약 채널 (70) 및 냉각제 채널 (72)은 예를 들면 0.1mm 내지 70mm, 더욱 전형적으로 0.5mm 내지 10, 20, 30, 40, 50 또는 60mm일 수 있는 거리 (71)에 의해 적합하게 분리된다. 냉각 장치 (50)의 사용 중에, 나노구조 물질 반응 생성물은 시약 채널 (70)을 통해 유동하고 냉각제 채널 (72)에 의해 냉각될 것이다. 냉각되거나 또는 실온에 있는 물 또는 다른 적합한 유체 조성물이 냉각제 채널 (72)을 통해 유동하도록 사용될 수 있다. 나노구조 물질의 온도 또는 다른 특성은 온도에 부가하여 특성의 분석을 위한 다른 장치를 또한 포함할 수 있는 열적 분석 디바이스 (74)를 통해 모니터링될 수 있다. 특정 바람직한 시스템에서, 냉각 장치 (50)를 통한 나노구조 물질 반응 생성물의 유량은 1 내지 20 ml/분, 더욱 전형적으로 2 내지 10 ml/분일 수 있다. 특정 바람직한 시스템에서, 채널 (70, 72) 각각의 길이 (70' 및 72')는 적합하게 5 내지 80mm, 더욱 전형적으로 5 내지 10, 15, 20 또는 25mm일 수 있다. 하나의 바람직한 시스템에서, 70' 및 72' 각각은 15mm이다.
바람직한 측면에서, 나노구조 물질 합성을 위한 연속 유동 방법은 다중 시약의 다중 유체 조성물 (즉, 각각의 유체 조성물은 하나 이상의 시약 및 또 다른 유체 조성물에 대한 하나 이상의 상이한 시약을 포함하는 상이한 유체 조성물을 포함할 수 있음)을 유동 반응기의 혼합 부분 안으로 유동시켜 혼합된 용액을 형성하는 단계, 예정된 체류 시간 동안 유동 반응기의 반응 부분을 통해 혼합된 용액을 유동시켜 나노구조 물질 반응 생성물을 포함하는 반응된 용액을 형성시키는 단계, 및 적어도 약 0.5 mg/분의 나노입자의 처리량을 달성하기 위해 계속해서 유동 반응기로부터 반응된 용액을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3A는 바람직한 반응 시스템을 개략적으로 도시한다. 바람직한 반응 시스템은 도 3A에 기재된 하나 이상의 장치들을 포함하거나 생략할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 나노구조 물질 시약 (78 및 79)은 각각 펌프 장치들 (80 및 82)을 통과한다. 시약 (78 및 79)은 각각 적합하게 상이한 물질일 수 있다. 시약 (78)은 그런 다음 반응기 장치 (84)을 통과하여 중간 시약 (78')을 생성한다. 그 중간체 (78')는 냉각 장치 (86) 내로 통과하고 그 다음 78'가 시약 (79)과 혼합되는 혼합 장치 (88) 내로 통과한다. 78' 및 79의 그 혼합물은 그런 다음 제2 반응기 장치 (90)에서 반응된다. 수득한 나노구조 물질 반응 생성물은 반응 생성물이 냉각되는 제2 냉각 장치 (92)를 통과하고 그 뒤에 분석 장치 (94)에 의해 모니터링될 수 있다. 분석 장치 (94)는 자외선-가시적인 및 형광 분광법을 적합하게 포함할 수 있다.
특정 측면에서, 2종 이상의 반응기 장치들을 포함하는 이러한 반응기 장치들이 바람직하고 코어-쉘 구조의 조성물을 포함하는 다수의 별개의 물질을 포함하는 조성물의 합성에 특히 적합할 수 있다. 이러한 시스템에서, 냉각 장치는 바람직하게는 순차적인 반응기 장치들 사이에 개재될 수 있다.
도 3B는 다중 반응기 장치들을 갖는 또 다른 바람직한 반응 시스템을 도시한다. 바람직한 반응 시스템은 도 3B에 기재된 장치들 중 하나 이상을 포함하거나 또는 생략할 수 있다. 묘사된 연속 유동 반응기 시스템 (100)은 복수의 상호연결된 관형 성분 (110)을 포함하는 모듈러 시스템을 포함하며, 이들 중 어떤 것은 원하는 대로 가열된 라인일 수 있다. 관형 성분 (110)은 적합하게는 3-방향 접합일 수 있는 다중-유입 및 유출 접합부 (120)를 통해 일반적으로 상호연결된다.
반응 시스템은 실질적으로 공기 및/또는 수분가 없는 것을 포함하여, 불활성 분위기하에서 유지될 수 있다. 따라서, 도 3B에서 나타낸 바와 같이, 용기 (122)로부터의 불활성 가스 (예를 들면 질소, 아르곤)는 라인 (118)을 통한 것을 포함하여, 반응기 시스템 (100)을 통해 흐를 수 있다. 반응기 시스템은 또한 적합하게 진공 펌프 (124)를 포함할 수 있다.
나노구조 물질 시약은 적합하게 시약 용기 (140 및 142)를 통해 각각 반응기 용기 (150 및 160)로 유입될 수 있다. 용기 (140 및 142)는 다양한 배치구성 예컨대 유리 또는 금속 (예를 들면, 스테인레스 강)일 수 있다. 시약은, 예를 들면 쉬렝크 플라스크를 포함할 수 있는 공급 장치 (130)를 통해 용기 (140 및 142)로 공급될 수 있다. 시약 용기는 쉬렝크 라인의 도움을 받아 불활성 조건하에서 유지된다.
하나의 적합한 합성 순서에서, 하나 이상의 나노구조 물질 시약이 반응하여 반응기 (150)를 완전히 흐를 수 있고, 반응 생성물은 냉각 장치 (152)를 통해 흐르고 그 안에서 냉각되고, 그런 다음 냉각된 반응 생성물은 혼합 구역 (154)에서 추가의 시약과 혼합되고 그리고 그 다음 제2 반응기 (160) 안으로 유동하여 제2 냉각 장치 (162)을 통한 냉각이 뒤따른다.
예로서, 조성물의 코어 성분은 제1 반응기 (150)에서 형성될 수 있고, 그 다음 코어-쉘 조성물의 쉘 성분은 제2 반응기 (160)에서 첨가될 수 있다.
반응기 (150 및 160) 각각은 요망된 유량으로 반응기 (150 및 160)를 통해 유체 스트림을 유도하는 펌프 (예를 들면, 연동 펌프)를 적합하게 포함할 수 있다. 반응기 (150 및 160)는 또한 정제 시스템 (예를 들면, 접선 유동 여과 시스템)을 적합하게 포함할 수 있다. 시스템 (100)은 수집 용기 (166)뿐만 아니라 압력 게이지 (164)를 더 포함할 수 있다. 용기 (166)는 유동 라인 (110)을 통하는 것과 같이 공급 장치 (130)와 유체 연통할 수 있다.
반응기 장치 (예컨대 도 1에서의 반응기 (40)) 내로 및 이를 통과하는 시약 조성물 각각의 유량은 적합하게 광범위하게 다양할 수 있으며, 예를 들면, 적어도 0.5 또는 1 mL/분, 적어도 2 mL/분, 적어도 5 mL/분, 적어도 10 mL/분, 적어도 30 mL/분, 또는 적어도 50 mL/분일 수 있다. 특정 시스템에서, 유량은 적합하게는 약 500 mL/분 이하, 또는 약 200 mL/분 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 유량은 적어도 훨씬 높은, 예컨대 적어도 약 1,000 mL/분, 적어도 약 2,500 mL/분, 또는 적어도 약 5,000 mL/분일 수 있다. 전형적으로, 유량은 약 20,000 mL/분 이하, 또는 약 10,000 mL/분 이하이다. 반응기 장치 (예컨대 도 1에서의 반응기 (40)) 내의 하나 이상의 나노구조 물질 시약의 예정된 체류 시간은 약 60분 이하, 약 30분 이하, 약 10분 이하, 약 5분 이하, 및 일부 구현예에서 약 3분 이하일 수 있다. 전형적으로, 예정된 체류 시간은 적어도 약 1분, 적어도 약 2분, 적어도 약 5분, 적어도 약 10분 또는 적어도 약 20분이다.
반응된 용액은 임의의 다양한 농도 예컨대 적어도 약 1 nM로 나노구조 물질 반응 생성물을 포함한다.
본 반응기 시스템은 예를 들면, ZnSe 및 ZnS 나노막대와 같은 Zn 및/또는 Se를 포함하는 나노구조 물질; ZnSe로 코팅된 InP를 포함하는 InP 물질을 포함하는 나노구조 물질; 및 ZnSe로 코팅된 CdSe를 포함하는 CdSe와 같은 Cd를 포함하는 나노구조 물질을 포함하는, 다양한 나노구조 물질에 대한 고-처리량 합성을 가능하게 한다.
상기에 논의된 바와 같이, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 나노구조 물질은 양자점 물질뿐만 아니라 하나 이상의 헤테로접합 예컨대 헤테로접합 나노막대를 포함하는 나노결정성 나노입자 (나노입자) 둘 모두를 포함한다
적용된 양자점은 적합하게 II-VI 족 물질, III-V 족 물질, V 족 물질 또는 이들의 조합일 수 있다. 양자점은 적합하게는 예를 들면 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP 및 InAs로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상이한 조건 하에서, 본 양자점은 상기 물질 중 2종 이상을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 화합물은 단순히 혼합된 상태로 현존하는 2종 이상의 양자점, 2종 이상의 화합물 결정이 동일한 결정으로 부분적으로 분할된 혼합된 결정 예를 들면 코어-쉘 구조 또는 구배 구조를 갖는 결정 또는 2종 이상의 나노결정을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 양자점은 관통 구멍을 갖는 코어 구조 또는 코어 및 코어를 둘러싸는 쉘을 갖는 케이스에 넣은 구조를 가질 수 있다. 그와 같은 구현예에서, 코어는 예를 들면, CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS, 및 ZnO의 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 쉘은 예를 들면, CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, 및 HgSe로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
복수의 헤테로접합을 포함하는 부동태화된 나노결정성 나노입자 (나노입자)는 디바이스로서 사용될 때 발광을 향상시키는 전하 운반체 주입 공정을 적합하게 용이하게 한다. 이러한 나노입자는 또한 반도체 나노입자라고 지칭될 수 있으며, 1-차원 나노입자와 접촉하는 단일 단부 캡 또는 복수 단부 캡을 각 단부에 배치한 1-차원 나노입자를 포함할 수 있다. 또한, 단부 캡은 서로 접촉할 수 있고 1-차원 나노입자를 부동태화시키는 역할을 할 수 있다. 나노입자는 적어도 하나의 축에 대해 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 나노입자는 조성, 기하학적 구조 및 전자 구조, 또는 조성 및 구조 모두에서 비대칭일 수 있다. 용어 헤테로접합은 또 다른 반도체 물질의 결정 격자 상에 성장된 하나의 반도체 물질을 갖는 구조를 의미한다. 용어 1-차원 나노입자는 나노입자의 특징적인 치수 (예를 들면, 길이)에 따라 나노입자의 질량이 제1 힘으로 변화하는 대상을 포함한다. 이것은 다음과 같은 식 (1)로 도시된다: M α Ld 여기서 M은 입자의 질량이고, L은 입자의 길이이고, d는 입자의 차원을 결정하는 지수이다. 따라서, 예를 들면, d = 1일 때, 입자의 질량은 입자의 길이에 직접적으로 비례하며, 입자는 1-차원 나노입자로 일컬어 진다. d = 2인 경우, 입자는 플레이트와 같은 2-차원 물체이고, d = 3은 3-차원 물체 예컨대 실린더 또는 구형체를 정의한다. 1-차원 나노입자 (d = 1인 입자)는 나노막대, 나노튜브, 나노와이어 나노위스커, 나노리본 및 기타 동종의 것을 포함한다. 일 구현예에서, 1-차원 나노입자는 경화되거나 (구불구불한 것과 같이) 물결 모양일 수 있으며, 즉 1 내지 1.5인 d 값을 갖는다.
예시적인 바람직한 물질은 미국 특허 출원 2015/0243837 및 미국 특허 8937294에 개시되어 있으며, 둘 모두는 본 명세서에 참고로 편입된다.
1-차원 나노입자는 적합하게 직경이 약 1nm 내지 10000nm, 바람직하게는 2nm 내지 50nm, 그리고 더 바람직하게는 5nm 내지 20nm (예컨대 약 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20nm)인 단면적 또는 특징 두께 치수 (예를 들면, 원형 단면적에 대한 직경 또는 정사각형 또는 직사각형 단면적에 대한 대각선)를 갖는다. 나노막대는 적합하게 그의 특징적인 치수가 상기 언급된 범위 내에 있는 원형 단면적을 갖는 강성 막대이다. 나노와이어 또는 나노위스커는 곡선 형이며 서로 상이한 또는 벌레 형상을 갖는다. 나노리본은 4개 또는 5개의 선형 면으로 한정되는 단면적을 가진다. 이러한 단면적의 예는 정사각형, 직사각형, 평행 사변형, 능면체 및 기타 동종의 것이다. 나노튜브는 나노튜브의 전장을 횡단하는 실질적으로 동심성의 구멍을 가지고, 이로써 이것을 튜브-유사한 것으로 만든다. 이들 1-차원 나노입자의 종횡비는 2 이상, 바람직하게는 5 이상, 그리고 더 바람직하게는 10 이상이다.
1-차원 나노입자는 II-VI 족 (ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, 및 기타 동종의 것) 및 III-V 족 (GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlAs, AlP, AlSb, 및 기타 동종의 것) 및 IV 족 (Ge, Si, Pb 및 기타 동종의 것) 물질, 이들의 합금, 또는 이들의 혼합물의 것들을 적합하게 포함하는 반도체를 포함한다.
양자점 물질을 포함하는 나노구조 물질은 상업적으로 입수가능하고 또한 예를 들면 금속 전구체를 사용하는 표준 화학적 습성 방법에 의해서뿐만 아니라, 금속 전구체를 유기 용액에 주입하고 상기 금속 전구체를 성장시킴으로써 제조될 수 있다. 양자점을 포함하는 나노구조 물질의 크기는 적색 (R), 녹색 (G) 및 청색 (B) 파장의 광을 흡수 또는 방출하도록 조정될 수 있다.
다음과 같은 실시예는 본 발명을 설명하는 것이다
실시예 1: 반응 시스템
본 실시예의 반응기 모듈은 내부 직경이 2.16mm이고 외부 직경이 3.20mm인 스테인레스 강 (SS) 튜브를 포함하였다. 튜브는 중심에 카트리지 가열기용 슬롯을 수용하는 흑연 원통형 막대 주위에 단단히 감겨 있다. 반응기의 총 용적은 8.5mL였다. SS 코일 어셈블리 (흑연 막대 주위에 감겨진 SS 튜브)는 카트리지 가열기용 대칭으로 배치된 세 개의 슬롯을 포함하는 SS 원통형 쉘 내에 넣어진다. 카트리지 가열기는 균일한 가열을 보장하기 위해 케이싱의 전장을 관통한다. 케이싱에는 SS 튜우빙의 단부가 이를 통해 나가는 두 개의 단부-캡이 제공된다. 단부-캡은 충분한 장력하에 SS 코일을 유지할 수 있어 이것이 흑연 막대 주위에 단단히 감겨 유지하고, 이로써 SS 코일이 흑연 막대 및 SS 케이싱과 최대 접촉을 하여 SS 코일의 효과적인 가열을 초래하는 것을 확실하게 한다. 본 디자인은 반응기가 25℃에서 270℃까지 0.3초 미만의 시약 유체 조성물의 가열 시간을 달성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 전체 반응기 모듈은 Unifrax LLC에 의해서 제조된 2층의 절연 - 세라믹 울 및 세라믹 롤을 사용하여 절연된다. 반응기의 전장과 이중 절연 층을 통해 신장하는 긴 카트리지 가열기의 사용은 시스템에 대한 낮은 비오 수 (10-6)에 의해 표시된 반응기 내의 임의의 핫스팟을 방지한다. 반응기의 온도는 Omega에 의해 제조된 비례하는 통합 유도체 (PID) 컨트롤러 (CSi-32k)를 통해 제어된다.
실시예 2: 반응 시스템
이 실시예에서, 반응기 시스템은 일반적으로 도 1, 2A 내지 2H 및 3A에서 도시된 시스템 및 장치들에 상응한다. 반응기 시스템은 카트리지 가열기용 대칭으로 배치된 4개의 슬롯을 갖는 2.5 인치 두께의 원통형 스테인레스 강 막대를 포함한다. 스테인레스 강 막대는 중간에 0.28 인치 폭의 원통형 홈 (반응물 채널)을 가지고 있으며, 이를 통해 반응물이 막대의 길이를 통해 흐른다. 반응물 채널은 반응기를 통한 포물선 유동 프로파일을 방지하기 위해 오메가 고정식 혼합기(FMX 8442S)를 가지고 있어 이로써 임의의 체류 시간 분포 효과를 경감시킨다. 전체 반응기 모듈은 Unifrax LLC에 의해서 제조된 2층의 절연 - 세라믹 울 및 세라믹 롤을 사용하여 절연된다. 반응기의 전장과 이중 절연 층을 통해 신장하는 긴 카트리지 가열기의 사용은 시스템에 대한 낮은 비오 수 (10-6)에 의해 표시된 반응기 내의 임의의 핫스팟을 방지한다. 반응기의 온도는 Omega에 의해 제조된 PID 컨트롤러 (CSi-32k)를 통해 제어된다. 본 디자인은 반응기가 25℃에서 270℃까지 1초 미만에 시약 조성물의 가열 시간을 달성하는 것을 가능한다.
냉각 모듈을 이용하여 반응기 모듈에서 나오는 최종 생성물의 온도를 빠르게 냉각시켜, 이로써 임의의 부반응 또는 잔류 반응을 피하였다. 냉각 모듈은 잔류 반응이 멈추는 온도로 반응 생성물을 최적으로 냉각시키고, 동시에 라인에서 생성물의 임의의 고형화를 방지하도록 설계되었다. 본 모듈은 평행-흐름 열 교환기의 라인을 따라 설계되었다. 냉각재와 생성물 채널 (SI) 사이의 폭과 거리는 합성에서 사용된 유량에 대한 COMSOL 모의실험을 사용하여 정확하게 결정되었다. 본 냉각 모듈은 그것의 고열전도도 (k ~ 385 W/m-K)로 인해 구리로 만들어진다. 유출구에서 온도는 k-유형 열전쌍 탐침을 사용하여 측정된다.
가열된 라인 및 주사기. 반응물을 주사기 및 반응기로 이송하는 SS 라인 (도 1에서 빗금 친 라인 (20')으로 도시됨)은 로프 가열기를 사용하여 가열된다. 이들 라인의 온도는 PID 컨트롤러 (CSi-32k) 및 라인 내 다양한 위치에 설정된 열전쌍을 사용하여 모니터링되고 제어된다. KD Scientific에 의해 제조된 50 mL SS 주사기를 합성에 사용하였다. PHD 2000 주사기 펌프 (Harvard Apparatus에 의해 제조됨)를 사용하여 설정된 유량으로 반응물을 반응기에 분배한다. 반응물은 사용되는 반응물과 양립가능한 테플론 튜우빙을 포함할 수 있는 Cole-Parmer 연동 펌프를 사용하여 유동한다.
인-라인 고정식 혼합기. Sulzer SMX 플러스 고정식 혼합기를 사용하여 상이한 반응물 스트림을 혼합하고, 이로써 다단계 합성을 가능하게 했다. 직경이 4.8mm이고 길이가 4.8mm인 것으로 측정된 각각의 5개의 혼합기 요소가 직렬식으로 사용되었다.
인-라인 분석 도구. 200 um의 경로 길이를 갖는 흡광도 유동 전지를 사용하여 생성물의 흡광도를 측정하였다. 짧은 경로 길이는 반응기 유출구 하류에서 생성물의 임의의 희석에 대한 필요성을 제거하였다. 추가로, 교차-유동 형광 유동 전지가 생성물의 형광 출력을 측정하기 위해 사용되었다. 본 유동 전지는 판독 값을 측정하기 위해 휴대용 화염 분광기 (Ocean Optics에 의해 제조됨)에 연결되었다.
실시예 3: 나노구조 물질의 합성
이 실시예에서, 반응기 시스템은 일반적으로 상기 실시예 2에 기재된 시스템에 상응한다. 카드뮴 옥사이드 (99.5%), 셀레늄 (99.99%), 올레산 (90%), 올레일아민 (70%), 트리옥틸포스핀 (TOP) (90%), 트리옥틸아민 (98%), 스테아르산아연 (기술 등급), 및 아연 디에틸디티오카바메이트 (ZnDDTC2)(97%)을 Sigma-Aldrich로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 달리 언급되지 않는 한, CdSe 나노막대 합성은 200℃에서 2.0 mL의 올레산에 용해된 0.1028 g CdO (0.8 mmol)을 사용하여 맑은 용액을 형성하였다. CdSe 나노막대의 합성을 위해, 초음파처리를 통한 용해 전에 글러브박스 내에 15 mL TOP와 1.1844 g Se를 혼합함에 의해 TOP-Se 용액을 생성시켰다. 표준 합성을 위해, Cd 올레이트 용액 (0.4 M Cd)과 0.8 mL의 음이온 용액 (1 M Se)을 40 mL TOA와 혼합하고, 튜브 반응기를 통하여 펌핑하고, 이것은 220℃에서 2분 30초 (기본 경우 조건)의 표준 체류 시간 (반응기 용적/용적측정 유량)으로 유지하였다.
CdSe 상에 ZnS 쉘 성장을 위해, 19 mL의 TOP (10 μM ZnDDTC2)에 용해된 0.0701 g ZnDDTC2의 표준 모액을 사용했다. 표준 쉘 첨가 양은 (ZnDDTC2 분해를 위한 희생 아민으로) 1.6 mL의 올레일아민 및 10 mL의 반응된 나노막대 용액과 혼합된 TOP 내 0.7 mL의 ZnDDTC2 용액이었다. 반응물을 질소 하에서 3-구 플라스크에서 혼합하고, 튜브 반응기를 통해 110℃에서 30분 동안 펌핑하였다.
달리 언급되지 않는 한, 아연 셀레나이드 나노막대 합성은 문헌 [Acharya et al., Advanced Materials, 17, 2471(b)(2005)]에 보고된 방법을 사용했다. 나노와이어는 26 mL의 올레일아민에 용해된 0.2035 g의 셀레늄을 사용하여 합성하였으며, 실온에서 약 40분 동안 진공 및 질소 퍼지의 3번 주기를 거쳐 산소를 제거하였다. 이 셀레늄 전구체 용액을 그런 다음 질소 하에서 200℃로 가열하여 맑은 용액을 형성하고 그 뒤에 약 70℃로 냉각시켰다. 스테아르산아연 용액은 아연 양이온을 공급하기 위해 사용되었으며 13 mL의 올레일아민 내에 0.8407 g의 스테아르산아연을 용해시키고 150℃로 가열하여 제조하였다. 스테아르산아연 용액을 질소 하에서 상기 셀레늄 용액에 첨가하고, 혼합하고, 그리고 60℃로 냉각시켰다. 나노와이어 합성은 160℃에서 30분의 체류 시간으로 발생했다. 정제는 70:30 에탄올:메탄올 혼합물의 용액으로 원심분리하여 나노와이어 합성에 따라 수행하였다. 정제에 이어, 상기 정제된 나노와이어 용액을 추가의 올레일아민으로 그것의 최초 용적으로 희석시켰다. 나노막대 합성은 260℃의 온도 및 12분의 체류 시간에서 반응기를 통해 상기 정제된 나노와이어 용액을 흐르게함으로써 발생하였다.
혼합 감수성 - CdSe 실험을 위한 혼합은 3-구 플라스크에서 Cd 및 Se 전구체를 혼합함에 의하여 오프라인으로 수행되었다; 그 뒤에, 본 실험은 주사기 펌프를 사용하여 혼합물을 펌핑하여 수행되었다. 이 합성의 경우, 반응물은 실온에서 혼합 시간에 대해 최소한의 감수성을 가지는 것으로 나타났다; 밤새 실온에서 방치된 Cd + Se 시약 혼합물의 스펙트럼은 형광 또는 입자 형성을 나타내지 않았다. 이 결과를 토대로 혼합은 시간의 경과에 걸쳐 더 큰 규모로 수행될 수 있어, 반응기 설계를 간소화하고 미소규모 인라인 혼합기에 대한 필요성을 최소화한다. 차가운 오프라인 혼합은 차가운 인라인 혼합과 동등한 것으로 보이며, 사전혼합된 반응물이 반응 온도로 빠르게 가열되는 방법에 의한 가열을 허용한다.
특성규명. 용액은 전형적으로 클로로포름에서 1:40으로 희석되어 0.02 내지 0.05 흡광도 단위 사이의 흡광도를 얻었고 (일부 샘플에 대해서는 실질적인 추가의 희석이 요구됨) 그리고 흡수/PL 스펙트럼은 추가의 정제 또는 크기 선택 없이 용액에서 측정되었다. 흡수 스펙트럼은 Agilent 8453 UV-Vis 다이오드 어레이 시스템 분광측정기로부터 수득되었으며 PL 스펙트럼은 Horiba Jobin-Yvon Fluoromax-3 분광형광계로부터 수득되었다. CdSe 입자에 대해는 490nm의 여기 파장이 사용되고 PL 측정을 위한 ZnSe 입자에 대해서는 350nm의 여기 파장이 사용되었다. 상대 PL QY는 0.1 M H2SO4 (58% 양자 수율)에서 퀴닌 설페이트 용액과 비교하여 결정되었다. TEM, ICP-OES 및 XRD 측정을 위해, 반응 생성물을 70:30 에탄올:메탄올 혼합물로 철저하게 세정하고 침전물을 원심분리기를 사용하여 수집하였다. 정제된 생성물을 그런 다음 TEM 이미지형성을 위해 클로로포름에 재용해시켰다. 또한, ICP-OES 및 XRD 측정을 위해 재용해된 생성물의 일부를 건조시켰다. ICP-OES는 PerkinElmer 2000DV 광학 방출 분광기로 수득되었다. 분말 X-선 회절 패턴은 4-원 κ 회절분석기 및 광자 100 검출기가 구비된 Bruker D8 Venture를 사용하여 수집되었다.
실시예 4: 나노구조 물질의 추가의 합성
이 실시예에서는, InP/ZnS 코어-쉘 입자를 생산하였다. 이용된 반응기 시스템은 일반적으로 도 3B에 도시되고 상기 실시예 2에 기재된 시스템 및 장치들에 상응한다. 인듐 아세테이트 (99.5%), 미리스트산 (시그마 등급, >99%), 옥타데센 (기술 등급, 90%), 올레산 (90%), 옥틸아민 (99%), 트리옥틸포스핀 (TOP) (90%), 스테아르산아연 (기술 등급), 및 아연 디에틸디티오카바메이트 (ZnDDTC2)(97%)을 Sigma-Aldrich로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 트리스(트리메틸실릴)포스핀 (>98%)을 Strem Chemical로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 전형적인 합성을 위해, 0.1 mmol의 스테아르산아연, 0.2 mmol의 올레산, 0.4 mL의 옥틸아민 및 20 mL의 옥타데센을 불활성 분위기 하에서 콘덴서가 구비된 3-구 플라스크 (InP-플라스크)에서 교반한다. 혼합물을 그런 다음 스테아르산아연이 옥타데센에 완전히 용해될 때까지 120℃로 가열한다. 0.3 mmol의 인듐 미리스테이트를 글러브박스에서 0.2 mmol의 트리스(트리메틸실릴)포스핀 및 3 mL 옥타데센과 사전혼합한다. 본 사전-혼합된 혼합물을 그런 다음 불활성 조건하에서 InP-플라스크로 옮긴다. 별도의 3-구 플라스크 (ZnS-플라스크)에, (트리옥틸포스핀에 용해된) 1 mmol의 아연 디에틸디티오카바메이트, 0.4 mL의 옥틸아민, 및 20 mL의 옥타데센을 불활성 조건하에서 교반한다. (3-구 플라스크를 포함한) 전체 반응기 셋업을 5 psi의 압력으로 유지한다. InP-플라스크로부터의 내용물을 2.4 mL/분의 유량 (2.67분의 체류 시간과 동등)으로 240℃로 설정된 제1 반응기로 펌핑한다. 일단 생성물이 제2 반응기의 외부로 유동하기 시작하고 (그리고 고정식 혼합기에 접근하기 시작하면) 제2 펌프가 켜져 ZnS-플라스크로부터 2.4 mL/분의 유량으로 내용물을 펌핑한다. 2개의 스트림 (제1 반응기로부터의 생성물 및 ZnS-플라스크로부터의 전구체)은 고정식 혼합기를 통해 제2 반응기로 이들이 유동함에 따라 잘 혼합된다. 제2 반응기의 온도는 190℃로 설정된다. 제2 반응기로부터의 생성물은 이것이 상기 제2 반응기를 빠져나올 때 생성물의 인라인 분석을 가능하게 하는 흡광도 및 형광 유동 전지 내로 흐른다.
인듐 미리스테이트 모액의 제조. 3 mmol의 인듐 아세테이트를 콘덴서가 구비된 50 mL 3구 플라스크에서 요망된 양 (즉 4-8 mmol)의 미리스트산 (MA) 및 30 mL의 ODE과 불활성 분위기하에서 혼합하였다. 본 혼합물을 진공하에서 1시간 동안 100-120℃로 가열하여 광학적으로 맑은 용액을 얻었고, 질소로 역충전하고, 그 다음 실온으로 냉각시켰다. 제조된 모액을 글로브박스에 저장하였다. 합성된 InP/ZnS 코어-쉘 도트는 황색 영역에서 발광을 나타내었다 (도 8A 및 8B 참조).
실시예 5: 나노구조 물질의 추가의 합성
이 실시예에서, InP/ZnSeS 코어/쉘 입자를 생산하였다. 이용된 반응기 시스템은 일반적으로 도 3B에 도시되고 상기 실시예 2에 기재된 시스템 및 장치들에 상응한다. InP 코어 물질은 일반적으로 상기 실시예 4에서 기재된 바와 같이 제조된다. 인듐 아세테이트 (99.5%), 미리스트산 (시그마 등급, >99%), 옥타데센 (기술 등급, 90%), 올레산 (90%), 옥틸아민 (99%), 셀레늄 (99.99%), 황, 트리옥틸포스핀 (TOP) (90%), 및 아연 아세테이트 (99.99%)을 Sigma-Aldrich로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 트리스(트리메틸실릴)포스핀 (>98%)을 Strem Chemical로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 전형적인 합성을 위해, 0.2 mmol의 스테아르산아연, 0.4 mmol의 올레산, 0.4 mL의 옥틸아민 및 20 mL의 옥타데센을 불활성 분위기하에서 콘덴서가 구비된 3-구 플라스크 (InP-플라스크)에서 교반한다. 혼합물을 그런 다음 스테아르산아연이 옥타데센에 완전히 용해될 때까지 120℃로 가열한다. 0.3 mmol의 인듐 미리스테이트를 글러브박스에서 0.2 mmol의 트리스(트리메틸실릴)포스핀 및 3 mL 옥타데센과 사전혼합한다. 본 사전-혼합된 혼합물을 그런 다음 불활성 조건하에서 InP-플라스크로 옮긴다. 별도의 3-구 플라스크 (ZnSeS-플라스크)에, 아연 아세테이트가 용해되어 아연 올레이트를 형성할 때까지 5 mmol의 아연 아세테이트, 4 mL의 올레 산 및 16 mL의 옥타데센을 불활성 조건하에서 교반한다. 0.3 mL의 TOP-Se (1 M 용액)를 글러브박스에서 3 mL의 TOP-S (1 M 용액) 또는 4 mL의 도데칸티올과 사전혼합한다 사전혼합된 용액을 ZnSeS-플라스크 안으로 주입한다. (3-구 플라스크를 포함한) 전체 반응기 셋업을 5 psi의 압력으로 유지한다. InP-플라스크로부터의 내용물을 0.55 mL/분의 유량 (~50분의 체류 시간과 동등)으로 220℃로 설정된 제1 반응기로 펌핑한다. 일단 생성물이 제2 반응기의 외부로 유동하기 시작하고 (그리고 고정식 혼합기에 접근하기 시작하면) 제2 펌프가 켜져 ZnSeS-플라스크로부터 0.55 mL/분의 유량으로 내용물을 펌핑한다. 2개의 스트림 (제1 반응기로부터의 생성물 및 ZnS-플라스크로부터의 전구체)은 고정식 혼합기를 통해 제2 반응기로 이들이 유동함에 따라 잘 혼합된다. 제2 반응기의 온도는 300℃로 설정된다. 제2 반응기로부터의 생성물은 이것이 상기 제2 반응기를 빠져나올 때 생성물의 인라인 분석을 가능하게 하는 흡광도 및 형광 유동 전지 내로 흐른다. 스트림의 유량을 변화시켜 다양한 크기의 입자를 얻었다. 이 방법은, 도 9를 참조로, 60%를 초과하는 양자 수율을 갖는 고도로 발광성 InP/ZnSeS 코어-쉘 입자를 생산한다.
실시예 6: 나노구조 물질의 추가의 합성
이 실시예에서, CdSe 도트를 생산하였다. 이용된 반응기 시스템은 단 하나의 반응기 모듈이 사용되었다는 것을 제외하고, 일반적으로 도 3B에 도시되고 상기 실시예 2에 기재된 시스템 및 장치들에 상응한다. 카드뮴 옥사이드 (99.5%), 옥타데센 (기술 등급, 90%), 올레산 (90%), 셀레늄 (99.99%), 황, 및 트리옥틸포스핀 (TOP) (90%)은 Sigma-Aldrich로부터 구매하여 수령한 대로 사용하였다. 달리 언급되지 않는 한, CdSe 도트 합성은 200℃에서 2.4 mL의 올레산에 용해된 0.0684 g CdO (0.8 mmol)을 사용하여 맑은 Cd 올레이트 용액을 형성하였다. CdSe 도트의 합성을 위해, 초음파처리를 통한 용해 전에 글러브박스 내에 15 mL TOP와 1.1844 g Se를 혼합함에 의해 TOP-Se 용액을 생성시켰다. 표준 합성을 위해, 제조된 Cd 올레이트 용액 및 0.7 mL의 TOP-Se 용액 (1 M Se)을 47.6 mL 옥타데센과 혼합하고, 튜브 반응기를 통하여 펌핑하고, 이것은 220℃에서 2분 30초 (기본 경우 조건)의 표준 체류 시간 (반응기 용적/용적측정 유량)으로 유지하였다. 체류 시간의 영향을 조사하기 위해, 체류 시간은 1.5분에서 12.7분까지 다변했다 (도 10A 참조). 2 ml/분 (3.17분의 체류 시간) 및 5 ml/분 (1.8분)의 2가지 구별되는 유량이 또한 시도되었다. 상응하는 흡광도 (도 10B 참조) 및 형광 스펙트럼 (도 10C 참조)은 더 큰 입자에서 더 높은 체류 시간 결과는 흡광도 및 형광 스펙트럼의 적색-전이에 의해 표시되었음을 보여준다. 추가로, 본 발명자들은 설정된 유량에서 더 높은 반응 온도가 더 큰 입자를 형성을 유발시킨다는 것을 관측했다 (도 11 참조).

Claims (15)

  1. 나노구조 물질을 제조하는 연속 유동 방법으로서,
    하나 이상의 나노구조 물질 시약을 5초 또는 그 미만 안에 100℃ 이상만큼 가열하여, 그 온도를 반응기 시스템 내의 반응 온도로 하는 단계; 및
    상기 반응기 시스템 내의 반응 온도에서 상기 나노구조 물질 시약을 반응시켜 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 나노구조 물질 반응 생성물이, 2 이상의 종횡비 및 직경 1nm 내지 50nm의 원형 단면적을 갖는 1-차원 나노입자들을 포함하는,
    연속 유동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물이 가열 및 반응 동안 상기 반응기 시스템을 통해 유동되고, 여기서 상기 반응기 시스템 내에서의 상기 유체 조성물의 체류 시간은 1분 내지 60분이고, 상기 반응기 시스템 내로 들어와 이를 통과하는 상기 유체 조성물의 유량은 0.5 mL/분 내지 500 mL/분이며; 또한 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약은 Zn, Cd, S, Se, In 또는 Te를 포함하는, 방법.
  3. Cd, Zn 또는 In을 포함하는 나노구조 물질을 제조하는 연속 유동 방법으로서,
    하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 반응기 시스템을 통해 유동시키는 단계; 및
    상기 반응기 시스템 내에서 상기 나노구조 물질 시약을 반응시켜 Cd, In 또는 Zn을 포함하는 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 나노구조 물질 반응 생성물이, 2 이상의 종횡비 및 직경 1nm 내지 50nm의 원형 단면적을 갖는 1-차원 나노입자들을 포함하는,
    연속 유동 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물이 반응 동안 상기 반응기 시스템을 통해 유동되고, 여기서 상기 반응기 시스템 내에서의 상기 유체 조성물의 체류 시간은 1분 내지 60분이고, 상기 반응기 시스템 내로 들어와 이를 통과하는 상기 유체 조성물의 유량은 0.5 mL/분 내지 500 mL/분인, 방법.
  5. 나노구조 물질을 제조하는 연속 유동 방법으로서,
    a) 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물을 제1 반응 장치를 통해 유동시키는 단계;
    b) 상기 제1 반응 장치를 통해 유동된 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물을 냉각시키는 단계; 및
    c) 냉각된 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 이들의 반응 생성물을 제2 반응 장치를 통해 유동시켜 나노구조 물질 반응 생성물을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 나노구조 물질 반응 생성물이, 2 이상의 종횡비 및 직경 1nm 내지 50nm의 원형 단면적을 갖는 1-차원 나노입자들을 포함하는,
    연속 유동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약을 포함하는 유체 조성물이 반응 및 냉각 동안 상기 제1 반응 장치 및 제2 반응 장치를 포함하는 반응기 시스템을 통해 유동되고, 여기서 상기 제1 반응 장치 및 제2 반응 장치의 각 반응기 내에서의 상기 유체 조성물의 체류 시간은 1분 내지 60분이고, 반응기 내로 들어와 이를 통과하는 상기 유체 조성물의 유량은 0.5 mL/분 내지 500 mL/분이며; 또한 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약은 Zn, Cd, S, Se, In 또는 Te를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노구조 물질 반응 생성물을 5초 또는 그 미만 안에 적어도 100℃만큼 냉각시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 나노구조 물질 시약 또는 유체 조성물은 하나 이상의 선택된 특성을 검출하기 위해 모니터링되고, 그리고 하나 이상의 검출된 특성은 검출된 값을 기반으로 변형되는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 나노구조 물질 반응 생성물의 가시적인 형광 특성이 검출되고, 그리고 추가로 상기 나노구조 물질 반응 생성물은 그 뒤에 상기 검출된 반응 특징을 기반으로 작동 조건을 조정함에 의해 변형되며, 상기 1-차원 나노입자들은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, CdSe, HgS, HgSe, HgTe, InN, InP, InAs, InSb, 이들의 합금들, 및 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 반도체를 포함하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 나노구조 물질 시약 및/또는 상기 나노구조 물질 반응 생성물은 Zn, S, Se, In, 또는 Te를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노구조 물질 반응 생성물은 형광 염료 또는 인광체(phosphor)를 포함하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 반응이 400℃ 초과의 온도에서 일어나는, 방법.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 1) 상기 나노구조 물질 반응 생성물의 입자 크기 분포는 10nm 미만의 표준 편차를 갖고/갖거나, 2) 상기 나노구조 물질 반응 생성물의 가시 파장 기본 형광의 반치전폭(fwhm)은 50nm 미만인, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102224533B1 (ko) * 2017-03-28 2021-03-05 후지필름 가부시키가이샤 Iii-v족 반도체 나노 입자의 제조 방법, iii-v족 반도체 양자 도트의 제조 방법, 및 플로식 반응 시스템
US11607733B2 (en) 2019-12-16 2023-03-21 Brown University Bulk grain boundary materials
CN112898971B (zh) * 2021-03-19 2023-09-26 华南理工大学 氮掺杂碳量子点合成及汞离子检测一体化装置及合成检测方法
WO2023234074A1 (ja) * 2022-06-02 2023-12-07 Ａｇｃ株式会社 ナノ粒子、分散液、インク、薄膜、有機発光ダイオードおよび量子ドットディスプレイ、ならびにナノ粒子を製造する方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040247517A1 (en) 2000-12-28 2004-12-09 Quantum Dot Corporation, A Corporation Of The State Of California Flow synthesis of quantum dot nanocrystals
US20150182936A1 (en) 2013-12-27 2015-07-02 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education on behalf of OSU Continuous microwave-assisted segmented flow reactor for high-quality nanocrystal synthesis

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2945258B2 (ja) * 1993-12-20 1999-09-06 松下電器産業株式会社 非線形光学材料の製造方法
US6179912B1 (en) * 1999-12-20 2001-01-30 Biocrystal Ltd. Continuous flow process for production of semiconductor nanocrystals
JP4411078B2 (ja) * 2001-10-24 2010-02-10 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 半導体液晶組成物及びその製造方法
US6878871B2 (en) * 2002-09-05 2005-04-12 Nanosys, Inc. Nanostructure and nanocomposite based compositions and photovoltaic devices
WO2005022120A2 (en) * 2003-03-11 2005-03-10 Nanosys, Inc. Process for producing nanocrystals and nanocrystals produced thereby
SG111177A1 (en) * 2004-02-28 2005-05-30 Wira Kurnia Fine particle powder production
US7575699B2 (en) * 2004-09-20 2009-08-18 The Regents Of The University Of California Method for synthesis of colloidal nanoparticles
JP4538646B2 (ja) * 2004-11-22 2010-09-08 独立行政法人産業技術総合研究所 高効率蛍光体の製造方法
EP1871162B1 (en) * 2005-04-13 2014-03-12 Nanosys, Inc. Nanowire dispersion compositions and uses thereof
WO2007016193A2 (en) * 2005-07-28 2007-02-08 Florida State University Research Foundation, Incorporated Nanoparticle synthesis and associated methods
GB0522027D0 (en) * 2005-10-28 2005-12-07 Nanoco Technologies Ltd Controlled preparation of nanoparticle materials
DE102006055218A1 (de) * 2006-11-21 2008-05-29 Bayer Technology Services Gmbh Kontinuierliches Verfahren zur Synthese von nanoskaligen metallhaltigen Nanopartikel und Nanopartikeldispersion
WO2009034777A1 (ja) 2007-09-13 2009-03-19 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. 蛍光体ナノ粒子の製造方法、及びそれを用いて製造された蛍光体ナノ粒子
GB2457314A (en) * 2008-02-11 2009-08-12 Ct Angewandte Nanotech Can Apparatus and method for the manufacture of nanoparticles
US20110229397A1 (en) * 2008-10-03 2011-09-22 Life Technologies Corporation Process and apparatus for continuous flow synthesis of nanocrystals
KR101147840B1 (ko) * 2008-10-27 2012-05-21 한국기계연구원 복수의 가열 영역을 가지는 양자점 제조 장치 및 양자점 제조 방법
EP2387544B1 (en) * 2009-01-16 2018-12-19 University of Utah Research Foundation Low-temperature synthesis of colloidal nanocrystals
JP5721134B2 (ja) 2010-02-12 2015-05-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 マイクロリアクター
WO2012103182A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Cerulean Pharma Inc. Method for fabricating nanoparticles
EP2599898A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-05 Bayer Intellectual Property GmbH Continuous synthesis of high quantum yield InP/ZnS nanocrystals
DE102012215421B4 (de) * 2012-08-30 2019-08-29 Centrum Für Angewandte Nanotechnologie (Can) Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kern/Schale-Nanopartikeln
US9073761B2 (en) * 2013-03-11 2015-07-07 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education, Oregon State University Controlled synthesis of nanoparticles using ultrasound in continuous flow
US9123638B2 (en) * 2013-03-15 2015-09-01 Rohm And Haas Electronic Materials, Llc Multi-heterojunction nanoparticles, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US8937294B2 (en) * 2013-03-15 2015-01-20 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Multi-heterojunction nanoparticles, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US10160648B2 (en) * 2013-07-01 2018-12-25 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. Colloidal semiconductor metal chalcogenide nanostructures
EP3028296A4 (en) * 2013-07-31 2017-01-25 US Nano LLC Apparatus and methods for continuous flow synthesis of semiconductor nanowires

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040247517A1 (en) 2000-12-28 2004-12-09 Quantum Dot Corporation, A Corporation Of The State Of California Flow synthesis of quantum dot nanocrystals
US20150182936A1 (en) 2013-12-27 2015-07-02 State of Oregon acting by and through the State Board of Higher Education on behalf of OSU Continuous microwave-assisted segmented flow reactor for high-quality nanocrystal synthesis

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