تقنية لFunctionalize وتجميع الذاتي عياني الجسيمات النانوية يجند أحادي الطبقة أفلام على ركائز خالية من قالب

الهدف العام من هذا الإجراء هو تطوير أفلام مجهرية ، جسيمات نانوية ، ترابط ، أحادية الطبقة. يتم تحقيق ذلك باستخدام تقنية التجميع الذاتي ذات وعاء واحد. الجسيمات النانوية المعدنية الأولى ، تعمل بسرعة مع الروابط في مذيب رباعي السطوح المائي أو THF.

بعد ذلك ، أبقى الترابط على طور الجسيمات النانوية منفصلة عن واجهة مذيب الهواء. أخيرا ، يتم نقل الجسيمات النانوية إلى ركائز خالية من القوالب باستخدام تدرجات التوتر السطحي ، والتجميع الذاتي في جسيمات نانوية عيانية ، وأغشية أحادية الطبقة. في النهاية ، يوفر هذا الإجراء تقنية بسيطة وقوية وقابلة للتطوير لتشغيل وتجميع الجسيمات النانوية العيانية والأفلام أحادية الطبقة على ركائز خالية من القوالب.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية على طرق التجميع البينية الأخرى هي تشغيل الجسيمات النانوية السريعة والفعالة والتجميع الذاتي في أغشية أحادية الطبقة عيانية على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للواجهة العضوية غير العضوية على مستوى النانو ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل المواد الخارقة والخلايا الكهروضوئية وأجهزة الاستشعار الجزيئية. للبدء ، قم بتركيز الكريات النانوية الذهبية 15 نانومتر المتوفرة تجاريا عن طريق وضع 15 مل من الكرة النانوية المخففة لتعليق الماء في مرشح طرد مركزي فائق.

ثم قم بالطرد المركزي للوحدة عند 4 ، 500 Gs لمدة دقيقتين أو حتى يتبقى بضعة ميكرولترات فقط في غرفة المرشح. أعد تعليق الكرة النانوية في 1.5 مل من الماء منزوع الأيونات أو DI أو مثل تركيز الجسيمات النانوية حوالي 10 إلى الجسيمات 13 لكل مليلتر. التعليق مستقر لعدة ساعات.

بمجرد إعادة تعليقها في الماء ، للتحقق من كثافة العدد والتأكد من أن الجسيمات النانوية لم تقم بتجميع الماصة الأولى 150 ميكرولتر من المعلق في طبيب بيطري. قم أيضا بتخفيف تعليق الجسيمات النانوية المركزة ب 1.35 مل من الماء. بعد ذلك ، ضع الطبيب البيطري في مطياف مرئي بالأشعة فوق البنفسجية وقم بقياس الطيف الماص للتعليق المحضر بالإضافة إلى التعليق الأصلي.

قارن موضع الذروة بالعرض الكامل بنصف الحد الأقصى لضمان عدم حدوث التجميع. يجب أن يكون حجم قمم الامتصاص لكلتا العينتين متماثلا تقريبا. وبالتالي ضمان أن تكون العينة المركزة أكثر كثافة بمعامل 10 في ملف زجاجي سيليكات بور نظيف منفصل سعة 20 مليلتر عند مليلتر واحد من رباعي هيدروفورين.

بعد ذلك ، أضف روابط ألكان الثيول إلى THF ورجها. الحل للخلط بشكل موحد بما فيه الكفاية. يجب إضافة الترابط لتغطية مساحة السطح الكاملة للجسيمات النانوية العالقة على الأقل.

الترابط الزائد من سرعة ونقص التفاعل في غطاء الدخان. ضع ملليلترا واحدا من القارورة التي تحتوي على الكريات النانوية الذهبية في قارورة روابط THF. قم بلف الغطاء بسرعة ورج القارورة بقوة لمدة 15 ثانية.

قم بإزالة الغطاء ووضع القارورة لأسفل. في غطاء الدخان ، اعتمادا على الروابط ، تتشكل المجالات المستخدمة للجسيمات النانوية الذهبية بسرعة في واجهة سائل الهواء. ثم تبدأ الأفلام في ترجمة جانب القارورة.

تم تغطية جميع الجسيمات النانوية تقريبا بإزالة روابط thal من التعليق ونقلها إلى جانب القوارير في غضون ساعة. لنقل الأفلام إلى ركائز زجاجية قابلة للإزالة ، قم بقص الركائز إلى مساحة 12.5 × 25.4 ملم باستخدام قلم أو عجلة لتنظيف الركائز الزجاجية ، باستخدام شطف الأسيتون ، متبوعا بشطف كحول الأيزوبروبيل. وأخيرا ، شطف الماء دي.

قبل السماح للركائز بالجفاف ، راجع بروتوكول النص لتحضير رقائق السيليكون. بعد ذلك ، أدخل الركيزة في القارورة المعدة مسبقا من الكريات النانوية والروابط. برغي الغطاء ورجها.

بعد الرج ، قم بإزالة الغطاء باستخدام الملقط. ضع الركيزة عموديا تقريبا على جدار القارورة. ثم استخدم ماصة لتغطية خليط التفاعل على الركيزة.

يتوقف التفاعل عندما يتبخر كل المذيبات العضوية أو تتم إزالة جميع الجسيمات النانوية من المعلق. تقدير كفاءة تعبئة الكريات النانوية في الطبقة الأحادية من خلال مراقبة الخصائص المنتقلة والعاكسة للفيلم. قم بإضاءة الطبقة الأحادية على ركائز زجاجية من الخلف بمصدر ضوء أبيض.

يجب ملاحظة فيلم ملون موحد للجسيمات النانوية عالية الكثافة ، والأفلام أحادية الطبقة أثناء النقل وانعكاس يشبه الذهب الذي لوحظ في الانعكاس. بعد ذلك ، استخدم مطياف لتحديد طيف الامتصاص العياني من الطبقات الأحادية. كما كان من قبل ، قم بتطبيع الطيف الماص بشريحة زجاجية نظيفة.

ثم قم بتركيب الفيلم أحادي الطبقة على ركيزة زجاجية في مسار شعاع مقياس الطيف وجمع الطيف الماص. يجب أن تكون ذروة الامتصاص بشكل كبير عدة مئات من النانومتر اعتمادا على الترابط المستخدم. إذا كانت ذروة الامتصاص واسعة جدا أو غير محددة جيدا ، فمن المحتمل أن تكون الأغشية أحادية الطبقة ذات نوعية رديئة.

لاستخدام هذه التقنية كوسيلة فعالة لتشغيل الجسيمات النانوية باستخدام روابط الثال. صب الباقي من قاع القارورة. بعد اكتمال التفاعل ، قم بتجفيف المادة في القارورة تحت النيتروجين.

أضف مذيبا عضويا لإعادة تعليق الجسيمات النانوية مع ما يقرب من 100٪ من نقل طور الجسيمات واستعادتها ، مما يضمن عدم تجميع الجسيمات النانوية عند إعادة التعليق في المذيب العضوي كما كان من قبل ، إذا كانت ذروة الامتصاص واسعة بالنسبة للتعليق الأصلي ، فقم بصوتنة العينة لمدة 15 دقيقة للمساعدة في إعادة تشتيت الجسيمات النانوية. لوحظ أن هذا الألكان يحتفظ بطبقة أحادية الطبقة من الذهب النانوي 15 نانومتر على ركيزة زجاجية يعكس الضوء جزئيا ، مما يدل على الجزء الكبير من الكريات النانوية وينقل الضوء ، مما يدل على الحفاظ على البلازما والرنين التوحيد والوضوح البصري الموضح هنا عبارة عن صور مجهرية إلكترونية ماسحة ملونة كاذبة لفيلم أحادي الطبقة من الذهب النانوي مقاس 15 نانومتر على ركيزة رقاقة السيليكون. توضح حافة الفيلم أن الأفلام أحادية الطبقات وأن الكرات النانوية تتجمع في مجالات عاطفية بمقاييس طول مجهرية.

في مقاييس الطول النانوية. تحتوي الأفلام على مجالات سداسية قريبة ومعبأة كما يتضح من تحويل فورييه للصورة. تفعيلك. فيما يلي الامتصاص التجريبي الطبيعي من فيلم أحادي الطبقة يتكون من الكريات النانوية الذهبية الثيول أكان حوالي 15 نانومتر على ركيزة زجاجية.

تعليق من 15 نانومتر من الذهب النانوية في الماء والمرحلة المنقولة إلى الكلوروفورم بمجرد إتقانها. يمكن إجراء هذه التقنية في أقل من ساعة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بعد غسل هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تشغيل الجسيمات النانوية المعدنية وتجميعها ذاتيا بكفاءة في أغشية متراصة مجهرية.