Cadmium-based quantum dots: Preparation, surface modification, and applications

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 14, Issue 2, 2014, Pages 1409-1424

  Zhang, Fan ^a   Yi, Dongmei ^a   Sun, Haizhu ^a   Zhang, Hao ^b  

^a NORTHEAST NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b Jilin University   (China)

Author keywords

Bio Imaging; Cadmium Based Quantum Dots (QDs); Catalytic Hydrogen Production; Electroluminescence; Photoluminescence; Photovoltaic; Sensors

Indexed keywords

CADMIUM; CONTRAST MEDIUM; METAL NANOPARTICLE; QUANTUM DOT;

CHEMISTRY; CONFORMATION; CRYSTALLIZATION; FLUORESCENCE MICROSCOPY; METHODOLOGY; PARTICLE SIZE; REVIEW; SPECTROFLUOROMETRY; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; ULTRASTRUCTURE;

CADMIUM; CONTRAST MEDIA; CRYSTALLIZATION; METAL NANOPARTICLES; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; MOLECULAR CONFORMATION; PARTICLE SIZE; QUANTUM DOTS; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84894222666     PISSN: 15334880     EISSN: 15334899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2014.8751     Document Type: Review

References (120)

1. M. Georgin, L. Carlini, D. Cooper, S. E. Bradforth, and J. L. Nadeau, Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 10418 (2013).
2. Y. Liu, P. Wang, Y. Wang, Z. Zhu, F. Lao, X. Liu, W. Cong, C. Chen, Y. Gao, and Y. Liu, Small 9, 2440 (2013).
3. K. Zhang, R. Zhang, Y. Yu, and S. Sun, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 3011 (2012).
4. S. R. Chung, K. W. Wang, and M. W. Wang, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 4358 (2013).
5. T. Wang and X. Jiang, ACS Appl. Mater. Interfaces 5, 1190 (2013).
6. N. S. Rejinold, T. Baby, S. V. Nair, and R. Jayakumar, J. Biomed. Nanotechnol. 9, 1657 (2013).
7. T. Hu, T. Li, L. Yuan, S. Liu, and Z. Wang, Nanoscale 4, 5447 (2012).
8. X. Xing, R. Liu, Z. Wang, B. Ben, Z. Jiang, H. Zhao, H. Cao, G. Zhang, and T. Zhang, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 4616 (2013).
9. S. H. Frayne, S. N. Barnaby, N. Nakatsuka, and I. A. Banerjee, Mater. Express 2, 335 (2012).
10. C. Dong and J. Irudayaraj, J. Phys. Chem. B 116, 12125 (2012).
11. K. Yu, B. Zaman, S. Romanova, D. S. Wang, and J. A. Ripmeester, Small 1, 332 (2005).
12. X. Luo, J. Han, Y. Ning, Z. Lin, H. Zhang, and B. Yang, J. Mater. Chem. 21, 6569 (2011).
13. C. Dong and J. Ren, Luminescence 27, 199 (2012).
14. H. B. Bu, H. Kikunaga, K. Shimura, K. Takahasi, T. Taniguchi, and D. Kim, Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 2903 (2013).
15. C. Wang, H. Zhang, J. Zhang, M. Li, H. Sun, and B. Yang, J. Phys. Chem. C 111, 2465 (2007).
16. M. Bruchez Jr., M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, and A. P. Alivisatos, Science 281, 2013 (1998).
17. W. C. W. Chan and S. Nie, Science 281, 2016 (1998).
18. H. Sun, J. Zhang, H. Zhang, Y. Xuan, C. Wang, M. Li, Y. Tian, Y. Ning, D. Ma, B. Yang, and Z. Y. Wang, Chem. Phys. Chem. 7, 2492 (2006).
19. V. A. Sinani, D. S. Koktysh, B. G. Yun, R. L. Matts, T. C. Pappas, M. Motamedi, S. N. Thomas, and N. A. Kotov, Nano Lett. 3, 1177 (2003).
20. H. Sun, H. Zhang, J. Zhang, Y. Ning, T. Yao, X. Bao, C. Wang, M. Li, and B. Yang, J. Phy. Chem. C 112, 2317 (2008).
21. H. Zhang, L. Wang, H. Xiong, L. Hu, B. Yang, and W. Li, Adv. Mater. 15, 1712 (2003).
22. Y. Zheng, S. Gao, and J. Y. Ying, Adv. Mater. 19, 376 (2007).
23. N. Tessler, V. Medvedev, M. Kazes, S. Kan, and U. Banin, Science 295, 1506 (2002).
24. E. H. Sargent, Adv. Mater. 17, 515 (2005).
25. A. L. Rogach, A. Eychmüller, S. G. Hickey, and S. V. Kershaw, Small 3, 536 (2007).
26. J. E. Murphy, M. C. Beard, A. G. Norman, S. P. Ahrenkiel, J. C. Johnson, P. Yu, O. I. Mićić, R. J. Ellingson, and A. J. Nozik, J. Am. Chem. Soc. 128, 3241 (2006).
27. H. Yu, J. Li, R. A. Loomis, P. C. Gibbons, L. W. Wang, and W. E. Buhro, J. Am. Chem. Soc. 125, 16168 (2003).
28. W. Cai, D. W. Shin, K. Chen, O. Gheysens, Q. Cao, S. X. Wang, S. S. Gambhir, and X. Chen, Nano Lett. 6, 669 (2006).
29. N. Gaponik, I. L. Radtchenko, M. R. Gerstenberger, Y. A. Fedutik, G. B. Sukhorukov, and A. L. Rogach, Nano Lett. 3, 369 (2003).
30. J. M. Tsay, M. Pflughoefft, L. A. Bentolila, and S. Weiss, J. Am. Chem. Soc. 126, 1926 (2004).
31. J. W. Stouwdam and F. C. J. M. van Veggel, Nano Lett. 2, 733 (2002).
32. J. B. Oh, M. K. Nah, Y. H. Kim, M. S. Kang, J. W. Ka, and H. K. Kim, Adv. Funct. Meter. 17, 413 (2007).
33. J. S. Steckel, S. Coe-Sullivan, V. Bulović, and M. G. Bawendi, Adv. Mater. 15, 1862 (2003).
34. T. Pons, N. Lequeux, B. Mahler, S. Sasnouski, A. Fragola, and B. Dubertret, Chem. Mater. 21, 1418 (2009).
35. L. N. Chen, J. Wang, W. T. Li, and H. Y. Han, Chem. Commun. 48, 4971 (2012).
36. H. Qian, C. Dong, J. Peng, X. Qiu, Y. Xu, and J. Ren, J. Phys. Chem. C 111, 16852 (2007).
37. H. Sun, H. Zhang, J. Ju, J. Zhang, G. Qian, C. Wang, B. Yang, and Z. Y. Wang, Chem. Mater. 20, 6764 (2008).
38. W. Cai, L. Jiang, D. Yi, H. Sun, H. Wei, H. Zhang, H. Sun, and B. Yang, Langmuir 29, 4119 (2013).
39. Y. He, Y. Zhong, Y. Su, Y. Lu, Z. Jiang, F. Peng, T. Xu, S. Su, Q. Huang, C. Fan, and S. T. Lee, Angew. Chem. 123, 5813 (2011).
40. F. Zhang, X. W. He, W. Y. Li, and Y. K. Zhang, J. Mater. Chem. 22, 22250 (2012).
41. M. V. Kovalenko, M. Scheele, and D. V. Talapin, Science 324, 1417 (2009).
42. M. V. Kovalenko, M. I. Bodarchuk, J. Zaumseil, J. S. Lee, and D. V. Talapin, J. Am. Chem. Soc. 132, 10085 (2010).
43. M. V. Kovalenko, M. I. Bodnarchuk, and D. V. Talapin, J. Am. Chem. Soc. 132, 15124 (2010).
44. A. Nag, M. V. Kovalenko, J. S. Lee, W. Liu, B. Spokoyny, and D. V. Talapin, J. Am. Chem. Soc. 133, 10612 (2011).
45. M. V. Kovalenko, R. D. Schaller, D. Jarzab, M. A. Loi, and D. V. Talapin, J. Am. Chem. Soc. 134, 2457 (2012).
46. H. Zheng, L. J. Mortensen, and L. A. DeLouise, J. Biomed. Nanotechnol. 9, 382 (2013).
47. D. Painuly, A. Bhatt, and V. K. Krishnan, J. Biomed. Nanotechnol. 9, 257 (2013).
48. H. S. Choi, W. Liu, P. Misra, E. Tanaka, J. P. Zimmer, B. I. Ipe, M. G. Bawendi, and J. V. Frangioni, Nat. Biotechnol. 25, 1165 (2007).
49. S. Chang, D. Chen, B. Kang, and Y. Dai, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 751 (2013).
50. C. Wu, L. Shi, Q. Li, H. Jiang, M. Selke, L. Ba, and X. Wang, Chem. Res. Toxicol. 23, 82 (2010).
51. A. Sadaf, B. Zeshan, Z. Wang, R. Zhang, S. Xu, C. Wang, J. Yang, and Y. Cui, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 6900 (2012).
52. X. Jiang, M. Ahmed, Z. Deng, and R. Narain, Bioconjugate Chem. 20, 994 (2009).
53. A. Sadaf, B. Zeshan, Z. Wang, R. Zhang, S. Xu, C. Wang, and Y. Cui, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 8287 (2012).
54. X. Li, P. Yang, N. Liu, Y. Zhang, and R. Zhang, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 198 (2013).
55. B. Dubertret, P. Skourides, D. J. Norris, V. Noireaux, A. H. Brivanlou, and A. Libchaber, Science 298, 1759 (2002).
56. A. M. Derfus, W. C. W. Chan, and S. N. Bhatia, Nano Lett. 4, 11 (2004).
57. D. R. Larson, W. R. Zipfel, R. M. Williams, S. W. Clark, M. P. Bruchez, F. W. Wise, and W. W. Webb, Science 300, 1434 (2003).
58. C. Kirchner, T. Liedl, S. Kudera, T. Pellegrino, A. M. Javier, H. E. Gaub, S. Stölzle, N. Fertig, and W. J. Parak, Nano Lett. 5, 331 (2005).
59. D. V. Szabó, and D. Vollath, Adv. Mater. 11, 1313 (1999).
60. Y. Zhu, Z. Li, M. Chen, H. M. Cooper, and Z. P. Xu, J. Mater. Chem. B 1, 2315 (2013).
61. Y. Wu, K. Eisele, M. Doroshenko, G. Algara-Siller, U. Kaiser, K. Koynov, and T. Weil, Small 8, 3465 (2012).
62. E. Muro, T. Pons, N. Lequeux, A. Fragola, N. Sanson, Z. Lenkei, and B. Dubertret, J. Am. Chem. Soc. 132, 4556 (2010).
63. J. K. Jaiswal, E. R. Goldman, H. Mattoussi, and S. M. Simon, Nat. Methods 1, 73 (2004).
64. H. Mattoussi, J. M. Mauro, E. R. Goldman, G. P. Anderson, V. C. Sundar, F. V. Mikulec, and M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 122, 12142 (2000).
65. H. T. Uyeda, I. L. Medintz, J. K. Jaiswal, S. M. Simon, and H. Mattoussi, J. Am. Chem. Soc. 127, 3870 (2005).
66. J. B. Blanco-Canosa, I. L. Medintz, D. Farrell, H. Mattoussi, and P. E. Dawson, J. Am. Chem. Soc. 132, 10027 (2010).
67. E. Giovanelli, E. Muro, G. Sitbon, M. Hanafi, T. Pons, B. Dubertret, and N. Lequeux, Langmuir 28, 15177 (2012).
68. A. M. Derfus, W. C. W. Chan, and S. N. Bhatia, Adv. Mater. 16, 961 (2004).
69. A. Dubavik, E. Sezgin, V. Lesnyak, N. Gaponik, P. Schwille, and A. Eychmüller, ACS Nano 6, 2150 (2012).
70. C. S. Cobbett, Iubmb Life 51, 183 (2001).
71. Y. Zheng, Z. Yang, Y. Li, and J. Y. Ying, Adv. Mater. 20, 3410 (2008).
72. T. Jin, F. Fujii, Y. Komai, J. Seki, A. Seiyama, and Y. Yoshioka, Int. J. Mol. Sci. 9, 2044 (2008).
73. J. Xu, P. Ruchala, Y. Ebenstain, J. J. Li, and S. Weiss, J. Phys. Chem. B 116, 11370 (2012).
74. S. J. Byrne, Y. Williams, A. Davies, S. A. Corr, A. Rakovich, Y. K. Gunḱo, Y. P. Rakovich, J. F. Donegan, and Y. Volkov, Small 3, 1152 (2007).
75. P. Howes, M. Green, J. Levitt, K. Suhling, and M. Hughes, J. Am. Chem. Soc. 132, 3989 (2010).
76. A. Kaeser and A. P. H. J. Schenning, Adv. Mater. 22, 2985 (2010).
77. C. Wu, Y. Jin, T. Schneider, D. R. Burnham, P. B. Smith, and D. T. Chiu, Angew. Chem. Int. Ed. 3, 9436 (2010).
78. C. Wu, T. Schneider, M. Zeigler, J. Yu, P. G. Schiro, D. R. Burnham, J. D. McNeill, and D. T. Chiu, J. Am. Chem. Soc. 132, 15410 (2010).
79. K. Petkau, A. Kaeser, I. Fischer, L. Brunsveld, and A. P. H. J. Schenning, J. Am. Chem. Soc. 133, 17063 (2011).
80. C. Wu, S. J. Hansen, Q. Hou, J. Yu, M. Zeigler, Y. Jin, D. R. Burnham, J. D. McNeill, J. M. Olson, and D. T. Chiu, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3430 (2011).
81. F. Ye, C. Wu, Y. Jin, Y. H. Chan, X. Zhang, and D. T. Chiu, J. Am. Chem. Soc. 133, 8146 (2011).
82. Y. H. Chan, F. Ye, M. E. Gallina, X. Zhang, Y. Jin, I. C. Wu, and D. T. Chiu, J. Am. Chem. Soc. 134, 7309 (2012).
83. W. U. Huynh, J. J. Dittmer, and A. P. Alivisatos, Science 295, 2425 (2002).
84. S. Feng, J. Yang, M. Liu, and Y. Liu, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 787 (2013).
85. H. Lee, M. Wang, P. Chen, D. R. Gamelin, S. M. Zakeeruddin, M. Grätzel, and M. K. Nazeeruddin, Nano Lett. 9, 4221 (2009).
86. N. Yaacobi-Gross, N. Garphunkin, O. Solomeshch, A. Vaneski, A. S. Susha, A. L. Rogach, and N. Tessler, ACS Nano 6, 3128 (2012).
87. H. C. Chen, C. W. Lai, I. C. Wu, H. R. Pan, I. W. P. Chen, Y. K. Peng, C. L. Liu, C. H. Chen, and P. T. Chou, Adv. Mater. 23, 5451 (2011).
88. Z. Pan, K. Zhao, J. Wang, H. Zhang, Y. Feng, and X. Zhong, ACS Nano 7, 5215 (2013).
89. Z. Fan, H. Zhang, W. Yu, Z. Xing, H. Wei, Q. Dong, W. Tian, and B. Yang, ACS Appl. Mater. Interfaces 3, 2919 (2011).
90. Z. Chen, H. Zhang, W. Yu, Z. Li, J. Hou, H. Wei, and B. Yang, Adv. Energy. Mater. 3, 433 (2013).
91. Z. Chen, H. Zhang, X. Du, X. Cheng, X. Chen, Y. Jiang, and B. Yang, Energy Environ. Sci. 6, 1597 (2013).
92. H. Wei, H. Zhang, G. Jin, T. Na, G. Zhang, X. Zhang, Y. Wang, H. Sun, W. Tian, and B. Yang, Adv. Funct. Mater. 23, 4035 (2013).
93. H. Wei, H. Zhang, H. Sun, W. Yu, Y. Liu, Z. Chen, L. Cui, W. Tian, and B. Yang, J. Mater. Chem. 22, 17827 (2012).
94. K. W. Song, R. Costi, and V. Bulović, Adv. Mater. 25, 1420 (2013).
95. E. M. Likovich, R. Jaramillo, K. J. Russell, S. Ramanathan, and V. Narayanamurti, Adv. Mater. 23, 4521 (2011).
96. E. Jang, S. Jun, H. Jang, J. Lim, B. Kim, and Y. Kim, Adv. Mater. 22, 3076 (2010).
97. S. H. Cho, J. Sung, I. Hwang, R. H. Kim, Y. S. Choi, S. S. Jo, T. W. Lee, and C. Park, Adv. Mater. 24, 4540 (2012).
98. H. Sun, H. Zhang, J. Zhang, H. Wei, J. Ju, M. Li, and B. Yang, J. Mater. Chem. 19, 6740 (2009).
99. S. S. Park, D. H. Kim, Y. P. Jeon, and T. W. Kim, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 7194 (2013).
100. J. Jiang, Y. Xu, W. Yang, R. Guan, Z. Liu, H. Zhen, and Y. Cao, Adv. Mater. 18, 1769 (2006).
101. G. Tu, C. Mei, Q. Zhou, Y. Cheng, Y. Geng, L. Wang, D. Ma, X. Jing, and F. Wang, Adv Funct. Mater. 16, 101 (2006).
102. W. J. Kwon, S. H. Kim, K. S. Lee, D. C. Choo, S. W. Kim, S. W. Kim, T. W. Yoo, M. S. Kwon, K. H. Yoo, and T. W. Kim, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 4390 (2013).
103. T. H. Kim, H. K. Lee, O. O. Park, B. D. Chin, S. H. Lee, and J. K. Kim, Adv. Funct. Mater. 16, 611 (2006).
104. Y. Xu, J. Peng, J. Jiang, W. Xu, W. Yang, and Y. Cao, Appl. Phys. Lett. 87, 193502 (2005).
105. T. Lv, G. Zhu, L. Pan, H. Sun, X. Liu, N. Zhou, and Z. Sun, Nanosci. Nanotechnol. Lett. 5, 277 (2013).
106. X. Gong, D. Moses, and A. J. Heeger, J. Phys. Chem. B 108, 8601 (2004).
107. J. Huang, G. Li, E. Wu, Q. Xu, and Y. Yang, Adv. Mater. 18, 114 (2006).
108. Q. J. Sun, B. H. Fan, Z. A. Tan, C. H. Yang, Y. F. Li, and Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 88, 163510 (2006).
109. J. Thompson, R. I. R. Blyth, M. Mazzeo, M. Anni, G. Gigli, and R. Cingolani, Appl. Phys. Lett. 79, 560 (2001).
110. C. I. Chao and S. A. Chen, Appl. Phys. Lett. 73, 426 (1998).
111. J. Yang, J. He, A. Wang, S. Zhang, C. Mao, J. Song, H. Niu, B. Jin, and Y. Tian, J. Nanosci. Nanotechnol. 13, 5726 (2013).
112. Z. Wang, H. Song, H. Zhao, and Y. Lv, Luminescence 28, 259 (2013).
113. M. D. Shinde, P. G. Chavan, G. G. Umarji, S. S. Arbuj, S. B. Rane, M. A. More, D. S. Joag, and D. P. Amalnerkar, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 3788 (2012).
114. H. Sun, H. Wei, H. Zhang, Y. Ning, Y. Tang, F. Zhai, and B. Yang, Langmuir 27, 1136 (2011).
115. Y. Cao, A. Zhang, Q. Ma, N. Liu, and P. Yang, Luminescence 28, 287 (2013).
116. P. Wang, X. Ma, M. Su, Q. Hao, J. Lei, and H. Ju, Chem. Commun. 48, 10216 (2012).
117. F. Wang, W. G. Wang, X. J. Wang, H. Y. Wang, C. H. Tung, and L. Z. Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3193 (2011).
118. Z. J. Li, X. B. Li, J. J. Wang, S. Yu, C. B. Li, C. H. Tung, and L. Z. Wu, Energy Environ. Sci. 6, 465 (2013).
119. P. Haro-González, L. Martínez-Maestro, I. R. Martín, J. García- Solé, and D. Jaque, Small 8, 2652 (2012).
120. R. Liang, R. Tian, W. Shi, Z. Liu, D. Yan, M. Wei, D. G. Evans, and X. Duan, Chem. Commun. 49, 969 (2013).