多功能混合铁 2 0 3 -Au纳米粒子高效的电浆暖气

本研究的总体目标是研究湿化学方法产生的一类新型多功能氧化铁金纳米颗粒的特性，并展示它们如何通过等离子体效应有效地将光转化为热。降低工业应用中贵金属纳米颗粒相关成本的一种方法是创造具有相同特性的更便宜的替代品，而成本只是其中的一小部分。例如，氧化铁金纳米颗粒可以像纯金纳米颗粒一样有效地光热加热水溶液，同时保留后者的原始特性。

由于其低成本和独特的特性，我们的纳米颗粒可用于 AnaLight 光热纵、生物医学成像和传感、分析处理和磁传感等应用。要开始此程序，请在去离子水中制备 25 毫摩尔的氧化铁储备溶液。将 10 毫升去离子水和搅拌棒加入 25 毫升锥形瓶中。

将培养瓶放在加热块上后，加入 100 微升氧化铁原液，一边搅拌一边加热混合物约 5 分钟。接下来，通过将 0.1 克柠檬酸钠溶解在 10 毫升水中，制备 10 毫升 1% 柠檬酸钠溶液。将 1 毫升 1% 柠檬酸钠溶液加入装有氧化铁溶液的烧瓶中。

将溶液加热至 100 摄氏度后，向烧瓶中加入 250 微升 0.01 摩尔氯金酸。继续在 100 度下加热溶液 10 分钟。然后，从加热块中取出溶液，让它冷却至室温一到两个小时。

然后，以 4， 700 x g 的离心速度离心 7 分钟，纯化样品。完成后，从样品中取出上清液。然后，将纳米颗粒重新分配到最多一毫升的去离子水中。

为了表征纳米颗粒，将 3 毫升红棕色水溶液放入甲基丙烯酸酯比色皿中。将市售的磁铁放在比色皿附近。此时，打开激光电源并平衡。

调整平衡窗口的位置，使其不会阻碍激光路径或阻塞 IR 热电偶。从红外热电偶上取下保护盖后，打开数据收集软件程序，单击"运行"，并将测量命名为"预热"。当系统预热时，在通风橱中，将适量的所需溶液移液到甲基丙烯酸酯比色皿中，制备样品。将激光功率调整到产生几乎不可见光束的最低设置。

检查以确保激光束光斑畅通无阻，并保持在红外热电偶的焦点上。然后，将样品放在天平臂上，使比色皿的侧面垂直于热电偶的红外测量光束，激光束光斑照射溶液的中心。降低激光功率，直到光束不再可见。

预热完成后，停止测量程序并退出软件。将余额重新归零并打开数据收集软件程序后，单击、运行并为数据文件创建名称。通过单击 Save 开始数据收集。

数据收集 120 秒后，将激光功率调高到所需的设置。再收集数据 1000 秒后，将激光功率调整到最小设置并关闭激光电源。实验完成后，退出程序。

关闭所有设备并恢复所有设备后，将实验数据保存为 ascii 格式以供进一步处理。SEM 分析揭示了氧化铁金纳米颗粒的形态，显示了圆形不规则氧化铁颗粒的聚集体，这些颗粒似乎被更小、更明亮和圆形的金纳米颗粒功能化。在 520 纳米处观察到杂化纳米颗粒的 UV-Vis-NIR 光谱中有一个明显的吸光度峰，这归因于金纳米颗粒的 LSPR 模式，使氧化铁功能化。

反应溶液的紫外-可见光吸光度光谱显示出一些初始轻微的可见光吸光度，这归因于分散在溶液中的氧化铁纳米颗粒。随着反应的进行，在 1.5 分钟时形成一个峰，这与金纳米颗粒在氧化铁表面上的形成和沉积相对应。氧化铁金和金纳米颗粒的光热加热测量表现出几乎相同的温度曲线，温度升高了 40 摄氏度以上。

去离子水实验显示没有变化，这表明纳米颗粒溶液中的温度升高完全是由于纳米颗粒中吸收的电磁能耗散。纳米颗粒溶液的质量变化远大于背景蒸发速率，表明表面温度足够高，可以以显着的速率产生蒸汽。一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在两个小时内完成。

在尝试此程序时，使用干净的实验室玻璃器皿以确保结果的可重复性非常重要。按照此程序，可以执行其他方法，如电子显微镜、UV-Vis 和 DLS，以确定是否发生了任何激光诱导损伤。使用开放激光束时，请采取适当的预防措施，例如以最小激光功率对准系统，检查外来阻挡杂散反射，并尽可能关闭激光，并在必要时佩戴适当的激光安全眼镜。

观看此视频后，您应该对如何大量生产廉价的纳米颗粒以及如何以无线方式按需产生针对性热量以用于实际应用有很好的了解。