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Automated QuantumDots Purification via Solid Phase Extraction

  • The separation of colloidal nanocrystals from their original synthesis medium is an essential process step towards their application, however, the costs on a preparative scale are still a constraint. A new combination of approaches for the purification of hydrophobic Quantum Dots is presented, resulting in an efficient scalable process in regard to time and solvent consumption, using common laboratory equipment and low-cost materials. The procedure is based on a combination of solvent-induced adhesion and solid phase extraction. The platform allows the transition from manual handling towards automation, yielding an overall purification performance similar to one conventional batch precipitation/centrifugation step, which was investigated by thermogravimetry and gas chromatography. The distinct miscibility gaps between surfactants used as nanoparticle capping agents, original and extraction medium are clarified by their phase diagrams, which confirmed the outcome of the flow chemistryThe separation of colloidal nanocrystals from their original synthesis medium is an essential process step towards their application, however, the costs on a preparative scale are still a constraint. A new combination of approaches for the purification of hydrophobic Quantum Dots is presented, resulting in an efficient scalable process in regard to time and solvent consumption, using common laboratory equipment and low-cost materials. The procedure is based on a combination of solvent-induced adhesion and solid phase extraction. The platform allows the transition from manual handling towards automation, yielding an overall purification performance similar to one conventional batch precipitation/centrifugation step, which was investigated by thermogravimetry and gas chromatography. The distinct miscibility gaps between surfactants used as nanoparticle capping agents, original and extraction medium are clarified by their phase diagrams, which confirmed the outcome of the flow chemistry process. Furthermore, the solubility behavior of the Quantum Dots is put into context with the Hansen solubility parameters framework to reasonably decide upon appropriate solvent types.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:M. G. Lüdicke, Jana Hildebrandt, C. Schindler, R. A. Sperling, M. Maskos
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Nanomaterials
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Verlagsort:Basel
Jahrgang/Band:12
Ausgabe/Heft:12
Aufsatznummer:1983
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Purification; Quantum Dots
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
DOI:10.3390/nano12121983
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-559590
ISSN:2079-4991
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:13.10.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:13.10.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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