Wir beschrieben die Synthese einzelner graphitischen nanocups unter Verwendung einer Reihe von Techniken, einschließlich der chemischen Gasphasenabscheidung,-Oxidation und der Sondenspitze Beschallung. Durch Reduktion der Citrat HAuCl 4 Waren die Graphit nanocups effektiv verkorkt mit Gold-Nanopartikel aufgrund der chemisch reaktiven Ränder der Schalen.
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Methodenartikel
Synthese und Funktionalisierung von Stickstoff-dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen Cups mit Gold-Nanopartikel als Korken
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Stickstoff-dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen bestehen aus vielen schalenförmigen graphitischem Fächer wie Stickstoff-dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen cups (NCNCs) bezeichnet. Diese so synthetisierte Graphit nanocups aus der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD-Verfahren) wurden in einem Kopf-an-Schwanz-statt nur durch nicht-kovalente Wechselwirkungen gestapelt. Einzelne NCNCs können aus ihren Stapeln Struktur isoliert werden durch eine Reihe von chemischen und physikalischen Trennverfahren. Zunächst wurden bei der Synthese NCNCs in einer Mischung aus starken Säuren oxidiert sauerstoffhaltigen Defekte auf der graphitischen Wänden einzuführen. Die oxidierten NCNCs wurden dann unter Verwendung hoher Intensität Sondenspitze Beschallung, die effektiv die gestapelten NCNCs getrennt in einzelne Graphit nanocups. Aufgrund ihrer reichlich Sauerstoff und Stickstoff Oberfläche Funktionalitäten sind die Folge einzelner NCNCs stark hydrophil und kann wirksam mit Gold-Nanopartikeln (BSP), die vorzugsweise in die Öffnung passen funktionalisiert werdender Becher als Korken. Diese graphitischem nanocups verkorkt mit BSP kann vielversprechende Anwendungen als nanoskalige Container und Drug-Carrier zu finden.
Einleitung
Mit dem ihr innewohnenden Hohlräume und vielseitig Oberflächenchemie, hohle Kohlenstoff-basierten Nanomaterialien wie Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs), gelten als gute nanocarriers in Drug-Delivery-Anwendungen sein. 1,2 Doch die Fibrillenstruktur CNTs eher unzugänglichen Hohlraum hat Einrichtung und kann zu schweren Entzündungsreaktion und zytotoxischen Wirkungen in biologischen Systemen. 3,4 Stickstoff-dotierten CNTs, auf der anderen Seite haben sich höhere Biokompatibilität als undotierte mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTs) 5,6 besitzen und kann eine bessere pharmazeutische haben Liefertreue. Doping der Stickstoffatome in den ....
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Protokoll
1. CVD Synthese von Stickstoff-dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen Cups (NCNCs)
NCNCs synthetisiert mit chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) auf Quarzsubstrat mit flüssigen Vorstufen (1A).
- Legen Sie eine 3 m lang Quarzrohr (2,5 cm id) in einem Lindberg / Blue-Tube-Ofen der Reaktionskammer. Platzieren einer Quarzplatte (1 "× 12") im Inneren des Rohres als Substrat für das Produkt angesehen. Dichten Sie das Quarzrohr mit hausgemachten Edelstahl-Kappen mit integriertem Gas und Flüssigkeit Injektion Anschlüsse / Rohre.
- Machen Sie eine Lösung von flüssigen Vorläufer, die 0,75 Gew.% Ferrocen 10 Gew.% Acetoni....
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Ergebnisse
Die so synthetisierten NCNCs von CVD Wachstum erschien als ein Teppich aus schwarzem Material auf Quarz-Substrat. Dicke Schichten von NCNCs einem Gewicht von etwa mehrere mg wurden durch Abziehen mit einer Rasierklinge (Abbildung 1B) erhalten. TEM-Bilder zeigen die Morphologie der synthetisierten NCNCs bei verschiedenen Vergrößerungen (Abbildung 1). Am unteren Vergrößerung (1C), die so synthetisierten NCNCs alle zeigten eine Fibrillenstruktur mit Längen von typischerwei.......
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Diskussion
Das primäre Ziel unserer Experimente war, um effektiv produzieren graphitischem nanocups von Stickstoff-dotierten CNTs. Allerdings bedeutet Stickstoff-Dotierung in der CVD-Synthese keine Garantie für die Bildung des gestapelten schalenförmigen Struktur. In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Vorläufers und andere Wachstumsbedingungen kann die Morphologie der erhaltenen Produkt sehr unterschiedlich. 19. Die Konzentration von Stickstoff-Quelle ist der primäre Einflussfaktor für die Struktur, wei.......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären, keine konkurrierenden finanziellen Interessen.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde durch ein NSF Career Award Nr. 0954345 unterstützt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Reagenzien | |||
| H2 | Valley National Gases | Grade 5.0 | |
| Ar | Valley National | Gases Grade 5.0 | |
| Ferrocene | Sigma-Aldrich | F408-500G | |
| Xylole | Fisher Scientific | X5-500 | |
| Acetonitril | EMD | AXO149-6 | |
| H2SO4 | Fisher Scientific | A300-500 | |
| HNO3 | EMD | NX0409-2 | |
| DMF | Fisher Scientific | D119-500 | |
| Ethanol | Decon | 2716 | |
| Phenol | Sigma-Aldrich | P1037-100G | |
| Pyridin | EMD | PX2020-6 | |
| Hydridantin | Sigma-Aldrich | H2003-10G | |
| Ninhydrin | Alfa Aesar | 43846 | |
| HAuCl4 | Sigma-Aldrich | 52918-1G | |
| Natriumcitrat | SAFC | W302600 | |
| Equipment | |||
| CVD Furnace | Lindberg/Blue | ||
| TEM (niedrige Auflösung) | FEI Morgagni | ||
| TEM (hochauflösend) | JOEL | 2100F | |
| Sondenspitzen-Ultraschallgerät | Qsonica | XL-2000 | |
| UV-Vis Spektrometer | Perkin-Elmer | Lambda 900 | |
| Zeta Potential Analyzer | Brookheaven | ZetaPlus | |
| EDX-Spektroskopie | Phillips | XL30 FEG | |
Referenzen
- Tasis, D., Tagmatarchis, N., Bianco, A., Prato, M. Chemistry of carbon nanotubes. Chem. Rev. 106 (3), 1105-1136 (2006).
- Hilder, T. A., Hill, J. M. Modeling the loading and unloading of drugs into nanotubes. Small. 5 (3), 300-308 (2009).
- Shvedova, A. A., Kisin, E. R., et al.
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Nachdrucke und Genehmigungen
