Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für die Fertigung einer Elektrode geschlossen Typ drahtlose Nanopore und elektrochemische Folgebewertung des einzigen Nanopartikel Kollisionen.
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Methodenartikel
Eine geschlossene drahtlose Nanopore Elektrode für die Analyse von einzelnen Nanopartikel
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Messung der intrinsischen Funktionen von einzelnen Nanopartikeln durch Nanoelectrochemistry hält tief grundlegenden Bedeutung und hat mögliche Auswirkungen im Bereich der Nanowissenschaften. Allerdings ist elektrochemisch analysieren einzelne Nanopartikel Herausforderung, da die Fernerkundung Nanointerface unkontrollierbar ist. Um dieses Problem zu lösen, beschreiben wir hier die Herstellung und Charakterisierung einer geschlossen Typ drahtlose Nanopore Elektrode (WNE), das eine sehr kontrollierbar Morphologie und hervorragende Reproduzierbarkeit aufweist. Die einfache Herstellung von WNE ermöglicht die Erstellung von klar definierten Nanoelectrodes in einem allgemeinen Chemielabor ohne den Einsatz von ein sauberes Zimmer und teure Ausrüstung. Eine Anwendung von einem 30 nm geschlossen Typ WNE Analyse der einzelnen gold-Nanopartikel in der Mischung ebenfalls hervorgehoben wird, das zeigt eine aktuelle hochauflösende 0,6 pA und hoher zeitlicher Auflösung von 0,01 Ms. begleitet durch ihre hervorragende Morphologie und kleine Durchmesser, weitere Anwendungsmöglichkeiten der geschlossen-Typ macht können aus Nanopartikel Charakterisierung einzelner Moleküle/Ionen-Erkennung und einzellige sondieren erweitert werden.
Einleitung
Nanopartikel haben enorme Aufmerksamkeit durch verschiedene Merkmale wie ihre katalytische Fähigkeit, optische Besonderheiten, Electroactivity und hohe Oberflächen-Volumen-Verhältnis1,2,3, 4. elektrochemische Analyse der einzelnen Nanopartikel ist eine direkte Methode für das Verständnis der intrinsischen chemische und elektrochemische Prozesse auf Nano-Ebene. Um hochempfindliche Messungen der einzelnen Nanopartikeln zu erreichen, wurden zwei elektrochemische Ansätze zuvor angewendet um Nanopartikel Informationen aus aktuellen Antworten
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Protokoll
1. Vorbereitung der Lösungen
Hinweis: Achten Sie auf Allgemeine Sicherheitshinweise für alle Chemikalien. Entsorgung von Chemikalien in einer Dampfhaube und tragen Handschuhe, Schutzbrille und einen Laborkittel. Halten Sie brennbare Flüssigkeiten fern von Feuer oder Funken. Alle wässrige Lösungen wurden mit Reinstwasser (18,2 MΩ cm bei 25 ° C) zubereitet. Die vorbereiteten Lösungen wurden mit 0,22 μm Porengröße Filter gefiltert.
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Vorbereitung der KCl-Lösung
- 0,074 g Kaliumchlorid in 100 mL entionisiertem Wasser auflösen.
- Vorbereitung der NaBH4 Lösung
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Ergebnisse
Wir zeigen einen oberflächlichen Ansatz, um eine wohldefinierte 30 nm drahtlose Nanopore Elektrode basierend auf einer konischen Nanopipette Quarz zu fabrizieren. Die Herstellung von einem Nanopipette zeigt sich in Abbildung 1, umfasst drei wesentliche Schritte. Ein Microcapillary mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm und 1,0 mm Außendurchmesser in den Abzieher fixiert ist, dann ein Laser konzentriert sich auf die Mitte der Kapillare zu den Quarz schmelzen. K.......
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Diskussion
Herstellung von einem klar definierten Nanopipette ist der erste Schritt in der Fertigung geschlossen Typ WNE. Durch die Fokussierung eines CO2 Lasers auf das Zentrum der Kapillare, trennt eine Kapillare in zwei symmetrische Nanopipettes mit nanoskaligen konischen Spitzen. Der Durchmesser ist leicht kontrolliert und reicht von 30-200 nm, durch Anpassung der Parameter von der Laser-Abzieher. Es wird darauf hingewiesen, dass die Parameter für das ziehen für verschiedene Pipette Abzieher variieren können. Die Umg.......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.
Danksagungen
Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China (61871183,21834001), Innovation Programm des Shanghai Municipal Bildung Kommission (2017-01-07-00-02-E00023), das "Chen Guang" Projekt des Shanghai Municipal Bildung unterstützt Kommission und Shanghai Education Development Foundation (17CG 27).
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Aceton | Sigma-Aldrich | 650501 | leicht entzündlich und flüchtig |
| Analysenwaage | Mettler Toledo | ME104E | |
| Axopatch 200B Verstärker | Molecular Devices | ||
| Blu-Tack wiederverwendbarer Klebstoff | Bostik | ||
| Zentrifugenröhrchen | Corning Inc. | Zentrifugenröhrchen mit CentriStar-Kappe, 15 ml | |
| Chloraursäure | Energy Chemical | E0601760010 | HAuCl4 |
| Clampfit 10.4 Software | Molecular Devices | ||
| Digidata 1550A Digitalisierer | Molecular Devices | ||
| DS Fi1c True-Color-CCD-Kamera | Nikon | ||
| Ecoflex 5 Addtion Polymer Gummi | Smooth-On | 17050377 | |
| Eppendorf Reference 2 Pipetten | Eppendorf | 492000904 | 10, 100 und 1000 µ L |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 24102 | Leicht entzündlicher und flüchtiger |
| Faradayscher Käfig | Kupfer | ||
| iXon 888 EMCCD | Andor | ||
| Mikrozentrifugenröhrchen | Axygen Scientific | 0,6, 1,5 und 2,0 mL | |
| Microloader | Eppendorf | 5242 956.003 | 20 & micro; L |
| Mikroskop Deckglas | Fisher Scientific | LOT 16938 | 20 mm*60 mm-1 mm dick |
| Milli-Q Wasserreiniger | Millipore | SIMS00000 | Denton Elektronenstrahlverdampfer |
| P-2000 Laserabzieher | Sutter Instrument | ||
| Pipettenspitzen | Axygen Scientific | 10, 200 und 1.000 µ L | |
| Kaliumchlorid,+D25+A2:F2+A2:F25 | Sigma Aldrich | P9333-500G | KCl |
| Quarzpipetten | Sutter | QF100-50-7,5 | Außendurchmesser:1,0 mm, Innendurchmesser:0,5 mm, 75 mm |
| Länge Kühlschrank | Siemens | ||
| Silikonverdünner | Smooth-On | 1506330 | |
| Silberdraht | Alfa Aesar | 11466 | |
| Natrium Borhydrid, | Tianlian Chem. Tech. | 71320 | NaBH4 |
| -Ti-U Inverses Dunkelfeldmikroskop | Nikon |
Referenzen
- Vajda, S., et al. Subnanometre platinum clusters as highly active and selective catalysts for the oxidative dehydrogenation of propane. Nature Materials. 8 (3), 213-216 (2009).
- Liu, G. L., Long, Y. T., Choi, Y., Kang, T., Lee, L. P.
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Nachdrucke und Genehmigungen
