يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إخراج القالب التجميعي من الأنابيب النانومترية الذهبية Plasmonic مع امتصاص الأشعة تحت الحمراء الانضباطي

15.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/50420

⸱

أبريل 1, 2013

 ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

يمكن توليفها الأنابيب النانوية الذهب الحلول suspendable مع الأبعاد التي تسيطر عليها الكهروكيميائية ترسب في الأغشية المسامية الألومنيوم انوديك (AAO) أكسيد باستخدام البوليمر الأساسية مسعور. الأنابيب النانوية الذهب وصفائف أنابيب تبشر التطبيقات في biosensing plasmonic، سطح تعزيز رامان الطيفي، تدفئة الصورة الحرارية، والنقل الأيونية والجزيئية، على microfluidics، الحفز والاستشعار الكهروكيميائية.

الملخص

يمكن أن تنتج مجموعة A موازية تقريبا من المسام أنودة رقائق الألمنيوم في البيئات الحمضية 1 و 2. وكانت تطبيقات الأغشية الألومنيوم انوديك (AAO) أكسيد قيد التطوير منذ عام 1990، وأصبحت وسيلة شائعة لقالب تركيب النانو عالية نسبة الارتفاع، ومعظمهم من النمو الكهروكيميائية أو التبول في المسام. في الآونة الأخيرة، أصبحت هذه الأغشية المتاحة تجاريا في مجموعة واسعة من الأحجام والكثافات المسام، مما يؤدي إلى مكتبة واسعة من النانو وظيفية يجري تصنيعه من الأغشية AAO. وتشمل هذه nanorods مركب، أسلاك وأنابيب مصنوعة من المعادن والمواد غير العضوية أو البوليمرات 3-10. وقد استخدمت الأغشية Nanoporous لتجميع جسيمات متناهية الصغر وأنابيب صفائف التي تؤدي كذلك أجهزة الاستشعار معامل الانكسار، أجهزة الاستشعار plasmonic، أو سطح تعزيز رامان الطيفي (SERS) ركائز 11-16، فضلا عن مجموعة واسعة من مجالات أخرى مثل الصورة الحراريةتدفئة 17، النقل permselective 18 و 19 و الحفز 20، على microfluidics 21، والاستشعار الكهروكيميائية 22 و 23. هنا، ونحن التقرير إجراء رواية لإعداد الأنابيب النانوية الذهبية في الأغشية AAO. النانو جوفاء لها إمكانية تطبيقها في plasmonic والاستشعار SERS، ونتوقع هذه الأنابيب النانوية الذهب سيسمح للحساسية عالية وقوية إشارات مأكل، الناشئة عن المواد انخفضت الملطف 15.

المقدمة

عندما نقترب من أبعادها عمق الاختراق للضوء (~ 50 نانومتر، والنانو)، والمعادن النبيلة، ومعظم الذهب الأهم من ذلك، تظهر حجم وشكل والبيئة تعتمد الخصائص البصرية الرائعة 24 و 25. على هذا النطاق، والإضاءة المباشرة يؤدي إلى التذبذب متماسكة من الإلكترونات التوصيل المعروفة باسم مأكل صدى سطح (SPR). SPR تعتمد بشكل كبير على حجم البنية النانوية، والشكل، وخصائص عازلة من الوسط المحيط. هناك اهتمام كبير في وصف خصائص المواد الجديدة في SPR، وSPR الأجهزة المستندة إلى والناشئة لاستخدامها في شبه الطول الموجي البصريات، SERS ركائز، وأجهزة استشعار فائقة الحساسية الضوئية 11-16، 26-29. على هذا النحو، وتطوير الأساليب الحسابية على نحو أ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. تشكيل القطب العامل فضة

  1. تأمين الركيزة غشاء AAO الجانب العلوي حتى على لوحة من الزجاج باستخدام مادة لاصقة 2-جانب واحد. ملاحظة: تقليل مساحة الغشاء على اتصال مع لاصقة، لأنها سوف تسد المسام.
  2. تثبيت لوحة من الزجاج في حامل الركيزة المعدنية للمبخر، أغلق الدائرة، وإجلاء للضغط μTorr 1،0 أدناه.
  3. باستخدام مصدر مقاوم، تتبخر حبيبات الفضة (> نقاء 99.99٪) على الركيزة بمعدل قدره 0.8 م / ثانية حتى يتم التوصل إلى سماكة طبقة من 100 نانومتر، وزيادة معدل التبخر ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

بعد كل خطوة، يمكن للمرء تحديد واضح ما إذا كان أو لم يكن ناجحا التوليف من خلال مراقبة لون الغشاء. بعد ترسب النحاس (الخطوة 2.3) وسوف تظهر القالب الأرجواني. فترة عزل النيكل (الخطوة 2.5) سوف تتحول ببطء القالب الأسود. بعد ترسب البوليمر (الخطوة 3.3) يجب أن تظهر قتامة القالب الأرجواني / أسود لامع وأكثر (الشكل 2). يتم تضمين chronoapmerograms نموذجية ناجحة من البوليمر والذهب (الشكل 3). خلال الخطوة النهائية النقش (5.2)، ينبغي أن تظهر قالب الأرجواني ومبهمة <.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

توليف قالب الموجهة من nanorods في الأغشية AAO أصبحت شعبية متزايدة، ولكن من nanorods التوليفات تميل إلى أن تكون حساسة للغاية تجاه التغييرات الطفيفة في الظروف المادية والتوليف. هنا، يتم وضع الخطوط العريضة لفهم شامل لمزايا وقيود استخدام الأغشية AAO، وكذلك توجيهي عام لاستخدام الأغشية AAO لتخليق الكهروكيميائية من النانو.

عند شراء الأغشية AAO، وهناك نوعان العامة المتاحة: غير المتماثلة ومتماثل. الأغشية عدم تكافؤ أقطار ا.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من قبل جامعة تورونتو، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا، ومؤسسة الكندية للإبداع، وصندوق أبحاث أونتاريو. DSS يشكر وزارة أونتاريو لجائزة الباحث في وقت مبكر.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
كاشف / المواد
UniKera مستوى الغشاء Synkera تكنولوجيز SM-XY-13 انوديك الأغشية أكسيد الألومنيوم وتتوفر في أحجام من synkera المسام مختلفة تتراوح 13 حتي 150 نانومتر، وسمك 50 حتي 100 ميكرومتر. ونحن نستخدم تلك ميكرون 50. هم متماثل، وهذا يعني حجم المسام هو موحد من أعلى إلى أسفل.
غير عضوي الأغشية Anopore WHATMAN 6809-7023 13 مم، 200 نانومتر حجم المسام. هذه الأغشية هشة جدا. أقطار المسام ليست موحدة في جميع أنحاء، لذلك من المهم دائما استخدام الجزء السفلي من الغشاء كما القطب العمل
الفضة 99.99٪ الكريات كورت J. Lesker EVMAG40EXE-D
pentahydrate كبريتات النحاس (II) سيغما الدريخ 209189
حمض الكبريتيك ACP S8780 تنبيه: السائل أكالة
بيروكسيد الهيدروجين (30٪) ACP H7000 تنبيه: السائل المؤكسدة
حمض النيتريك ACP N2800 تنبيه: تآكل السائل دخن
هيدروكسيد الصوديوم فيشر العلمية S318-1 تنبيه: مسحوق الكاوية
واط النيكل النقي شركة تكنيك 130859 المنتج لم يعد متوفرا من شركة تكنيك.، ولكن غيرها من حلول nickelplating التجارية ستعمل.
TECHNI الذهب 434HS شركة تكنيك X6763600 يحتوي السيانيد، لا يحمض
البورون ثلاثي فلوريد ثنائي اثيل etherate سيجماالدريخ 175501-100ML يجب أن يتم تخزين وتستخدم تحت جو خامل
3-hexylthiophene سيغما الدريخ 399051-5G
الديوتيريوم أوكسيد سيغما الدريخ 151880-100G
الأسيتونيتريل (اللامائية) سيغما الدريخ 271004
الإيثانول (اللامائية) كاليدون مختبرات 1500/01/05
معدات
EC ابسيلون potentiostat / galvanostat باسيل (نظم Bioanalytical، وشركة) N / A وأدرجت إشارة كهربائية وأسلاك البلاتين مع potentiostat، ويمكن أن تكون بدائل purchaes من باسيل HTTP: / / www.basinc.com / المنتجات / المفوضية الأوروبية / إبسيلون / features.html
كاري 5000 UV-VIS-NIR الطيف اجيلنت تكنولوجيز N / A
Thermomixer R إيبندورف N / A http://www.eppendorf.com/int/index.php؟action=products&contentid=1&catalognode=9832
برانسون 2510 منظف بالموجات فوق الصوتية Bransonic Z244810 (سيغما الدريتش من) / aldrich/Z244910؟ لانج = أون المنطقة و= CA "الهدف =" _blank "> http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/Z244910؟lang=en®ion=CA
Covap 2 المبخر الحراري انجستروم الهندسة N / A http://www.angstromengineering.com/covap.html
ميليبور نظام تنقية المياه التآزر ميليبور N / A http://www.millipore.com/catalogue/module/c9209

المراجع

  1. Lee, W., Ji, R., Gösele, U., Nielsch, K. Fast fabrication of long-range ordered porous alumina membranes by hard anodization. Nature Publishing Group. 5 (9), 741-747 (2006).
  2. Li, F., Zhang, L., Metzger, R. M. On the growth of highly ordered pores in ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

الامتصاص البلازمونيأكسيد الألمنيوم الأنوديالترسيب الكهربائيلب بوليمريالضبط بالأشعة تحت الحمراءبنيات نانوية مجوفةمعلق محاليلالمطيافية الضوئيةتخليق الأنابيب النانوية