在没有聚集的层状钛酸盐薄膜透明的层间金纳米粒子的原位合成

该实验方案的总体目标是提供具有独特纳米结构的新型金属纳米颗粒和金属氧化物半导体杂化物。这种方法可以生产新型纳米结构的混合材料，称为金属纳米颗粒和径向半导体，用于颜料、染料、催化剂和光催化剂。该技术的主要优点是它提供了具有良好透明度和稳定性的纳米结构杂化物的金属纳米颗粒。

演示该程序的是来自新泻的研究生 Shiori Kawamura。要开始此程序，请使用含有一摩尔氢氧化钠水溶液的超声波清洗机，通过超声波处理对玻璃基板进行 30 分钟的预清洁。完成后，用 5 到 10 毫升的超纯水冲洗底物。

将玻璃基板浸入 0.1 摩尔的盐酸水溶液中。3 分钟后，用 5 至 10 毫升超纯水冲洗底物。然后，通过在纯水中进行超声波处理 1 小时来清洁基材。

用纯水冲洗后，用吹风机擦干基材两到三分钟，直到干燥。现在将先前制备的 TNS 胶体悬浮液以 300 微升等分试样浇铸在玻璃基板上。在干燥的烘箱中将玻璃基板在 60 摄氏度下干燥 2 小时，得到 TNS 流延膜。

为了实现 TNS 组件在玻璃基板上的热固定，将获得的 TNS 流延膜在 500 摄氏度下居中放置三个小时。重复定心过程两次后，在室温下，在黑暗条件下，将定心的 TNS 薄膜浸入 0.2 毫摩尔的甲基紫精二氯化盐水溶液中 7 小时。用 5 至 10 mL 超纯水冲洗获得的样品，并在 60 摄氏度下避光干燥约 1 小时。

接下来，在室温下，在黑暗条件下，将甲基紫精插层膜浸入 25 毫摩尔的四氯金酸水溶液中 3 小时。用 5 至 10 mL 超纯水冲洗获得的样品，并在 60 °C 下避光干燥约 1 小时。然后，在室温下，在黑暗条件下，将金插层 TNS 薄膜浸入 0.1 摩尔的硼氢化钠水溶液中半小时。

将获得的胶片在 60 摄氏度下避光干燥约 1 小时。现在将居中的TNS薄膜在室温下浸入0.1摩尔的2-AET氯化物水溶液中24小时。用 5 到 10 毫升的超纯水冲洗获得的胶片，并在 60 摄氏度的黑暗中干燥约 1 小时。

接下来，将含有 2-AET 的薄膜在室温下浸入 25 毫摩尔的四氯金酸水溶液中 3 小时。用 5 至 10 毫升超纯水冲洗获得的胶片，并在 60 摄氏度下避光干燥约 1 小时。然后，在室温下，在黑暗条件下将 2-AET 金 TNS 薄膜浸入 0.1 摩尔的硼氢化钠水溶液中半小时。

最后，用 5 到 10 毫升的超纯水冲洗获得的胶片，并在 60 摄氏度下避光干燥约 1 小时。能量色散 X 射线分析证实了金在 TNS 膜内的吸附，证明了钛和金的明确信号。当甲基紫精 TNS 薄膜浸泡在四氯乙酸中时，两个特征 XRD 信号转移到更高的角度区域，表明金被吸附。

硼氢化钠处理的薄膜表现出比金 TNS 薄膜更宽的信号，表明规则的堆叠结构在处理后变得无序。透明金嵌入的 TNS 薄膜通过硼氢化物处理变成金属紫色，这表明形成了还原的金纳米颗粒。2-AET 处理后，居中 TNS 膜的 D-002 信号变得强烈而狭窄，表明堆积结构变得有序，并表明 2-AET 分子嵌入到 TNS 层中。

XRD 分析表明，硼氢化钠处理后 D-00 信号变得更宽，表明规则的堆叠结构变得无序。薄膜的颜色变为透明到微红，表明形成了金纳米颗粒。在环境大气下，金纳米颗粒和具有 2-AET 的 TNS 层在 4 个月后没有观察到光谱变化，表明金纳米颗粒对氧是稳定的。

一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在三天内完成。在尝试此程序时，重要的是要记住在黑暗中进行所有实验，以避免 TNS 发生光反应。虽然，我们在明亮的条件下进行拍摄。

此外，不要移动或摇晃培养皿。按照此程序，可以制备其他金属纳米颗粒，如铜和银，以提供其他金属纳米颗粒和径向金属氧化物半导体杂化物。该技术开发后，为金属纳米粒子领域的研究人员探索可持续化学中的催化剂和光催化剂铺平了道路。

看完这个视频，你应该对如何合成金属纳米颗粒和径向半导体杂化物有很好的了解。不要忘记，使用硼氢化钠氧化物可能非常危险，因此在执行此程序时应始终采取预防措施，例如戴眼镜和手套。