Computational insights into CdSe quantum dots' interactions with acetate ligands

含时密度泛函理论 量子点 密度泛函理论 羧酸盐 化学 纳米技术 计算化学 量子 材料科学 化学物理 物理 量子力学 立体化学
作者
Patrick Tamukong,Wadumesthrige D. N. Peiris,Svetlana Kilina
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:18 (30): 20499-20510 被引量:41
标识
DOI:10.1039/c6cp01665k
摘要

Using density functional theory (DFT) and time-dependent DFT (TDDFT), we investigate the effects of carboxylate groups on the electronic and optical properties of CdSe quantum dots (QDs). We specifically focus on the mechanisms of the binding of the acetate anion to the QD surface with and without excess of Cd(2+) cations. Our calculations show that the most stable ligated conformations are those where an acetate is attached to extra Cd(2+) ion forming a [Cd(2+)(CH3COO(-))] at the QD's surface, while also accompanied by an acetate attached nearby at the surface balancing the overall neutral charge of the system. In contrast, formation of a neutral metal-acetate complex [Cd(2+)(CH3COO(-))2] at the QD surface is found to be the least energetically preferable. A strength of the QD-ligand interaction depends on the solvent, the facet of the QD to which the ligands are attached, and the binding mode - with the bridging mode found to be the most stable conformation for both acetate and cadmium acetate ligands. The cadmium acetate ligands introduce electron trap states at the edge of the conduction band - unoccupied orbitals predominately localized on Cd(2+) ion - that are extremely sensitive to the ligand position and the solvent polarity. Polar solvents like acetonitrile delocalize the electronic density over the entire system and, thus, eliminate trap states. As a result, mixed passivation of the CdSe QDs by pairs of cadmium acetate and acetate ligands provides optimal optical properties with minimal contributions of the ligand-related trap states and optically bright lowest energy transitions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SS完成签到,获得积分10
刚刚
烂漫的筮完成签到,获得积分10
刚刚
Xxxxzzz发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
4秒前
6秒前
7秒前
杜世雍完成签到,获得积分20
8秒前
善学以致用应助kannakaco采纳,获得50
8秒前
牧楊人发布了新的文献求助10
9秒前
棋棋233发布了新的文献求助10
10秒前
上官若男应助渤大小mn采纳,获得10
10秒前
wenyh完成签到 ,获得积分10
11秒前
书书发布了新的文献求助10
11秒前
kaiee发布了新的文献求助10
12秒前
zhy完成签到,获得积分10
13秒前
倒数第十秒完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
火星上的你完成签到 ,获得积分10
15秒前
无语的又夏完成签到,获得积分10
15秒前
无解发布了新的文献求助10
15秒前
外向一一完成签到 ,获得积分10
16秒前
SS发布了新的文献求助10
17秒前
Jasper应助溜溜溜溜溜采纳,获得10
17秒前
因几完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
hsj完成签到,获得积分10
21秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
wlscj应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得150
21秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5287819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4439834
关于积分的说明 13823167
捐赠科研通 4322057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2372274
邀请新用户注册赠送积分活动 1367845
关于科研通互助平台的介绍 1331344