Una técnica simple, robusta y escalable para funcionalizar y auto-ensamblan películas monocapa en nanopartículas ligando macroscópicas en soportes plantilla gratuita se describe en este protocolo.
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Artículo de método
Una técnica para funcionalizar y auto-ensamblan macroscópicas nanopartículas ligando monocapa Films en soportes de plantillas gratis
En este artículo
Resumen
Resumen
Este protocolo describe una técnica de auto-ensamblaje para crear películas monocapa macroscópicos formados por nanopartículas ligando recubierto 1, 2. La técnica sencilla, robusta y escalable funcionaliza eficiente nanopartículas metálicas con tiol-ligandos en una mezcla de agua / disolvente orgánico miscible con lo que permite un rápido injerto de grupos tiol sobre la superficie de nanopartículas de oro. Los ligandos hidrófobos sobre las nanopartículas luego rápidamente fase se separan las nanopartículas de la suspensión de base acuosa y se limitan a la interfase aire-líquido. Esto impulsa las nanopartículas ligando-capsulado para formar dominios monocapa en la interfase aire-líquido. El uso de disolventes orgánicos miscibles en agua es importante, ya que permite el transporte de las nanopartículas de la interfaz sobre sustratos-libre de la plantilla. El flujo está mediada por una tensión gradiente de la superficie 3, 4 y crea macroscópica, de alta densidad, nanop monocapapelículas artículo ligando. Esta técnica de auto-ensamblaje puede ser generalizado para incluir el uso de partículas de diferentes composiciones, tamaño y forma y puede dar lugar a un método de montaje eficiente de producir películas de bajo costo, macroscópicas, de alta densidad, de nanopartículas monocapa para aplicaciones muy extendidas .
Introducción
El autoensamblaje de películas de nanopartículas macroscópicas ha atraído gran atención por sus propiedades únicas determinadas a partir de la geometría y la composición de los elementos 5 y puede conducir a la de una amplia gama de aplicaciones ópticas, electrónicas y químicas 6-14. Para este tipo de películas auto-ensamblan nanopartículas metálicas coronadas con ligandos deben ser embalados en alta densidad, monocapas. Sin embargo, varias cuestiones de montaje deben ser abordados para avanzar en el desarrollo de este tipo de materiales.
En primer lugar, tensioactivo estabilizado nanopartículas metálicas son típicam....
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Protocolo
1. Monocapas Ligando en nanopartículas autoensambladas
Como un ejemplo ilustrativo de la técnica de auto-ensamblaje,, películas monocapa macroscópicas-alcano tiol cubiertas de nanoesfera oro se producen de la siguiente manera:
- Concentrado 15 nm nanoesferas de oro (disponibles comercialmente a una densidad número: 10 12 partículas / ml) a ~ 10 13 partículas / ml en agua.
- Coloque 15 ml de la suspensión de agua nanoesfera diluida en un filtro centrífugo ultra alta (100 K Límite nominal de peso molecular).
- Centrifugar el filtro / vial a 4500 xg durante 2 min o hasta que sólo unos pocos ml pe....
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Resultados
La Figura 1 (a) muestra una suspensión de nanoesferas de oro, ligandos-alcano tiol, tetrahidrofurano y agua en un vial de vidrio inmediatamente después de la mezcla. Un esquemática de las tres etapas principales de autoensamblaje, de transferencia de fase, separación de fases, y la superficie de gradiente de tensión de transporte de película mediada se muestra en la Figura 1 (b) como una vista ampliada en la interfase aire-líquido cerca de la pared del vial.
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Discusión
Este protocolo describe una técnica única "one-pot" auto-ensamblaje para crear macroscópicas películas monocapa en nanopartículas ligando mediante transferencia de fase, la separación de fases y los gradientes de tensión superficial. La ventaja de esta técnica es que combina tres procesos de autoensamblaje en un proceso sencillo y de bajo costo; por forma rápida y eficiente eliminar la transferencia de las nanopartículas, el montaje de las partículas en monocapas en la interfase aire-líquido y el transporte de.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Esta labor fue apoyada con fondos provistos por la Oficina de Investigación Naval. J. Fontana reconoce el Consejo Nacional de Investigación para un miembro asociado postdoctoral.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 1,6-hexanedithiol | Sigma | H12005-5G | |
| 1-dodecanetiol | Sigma | 471364-100ML | |
| 20 ml viales de centelleo líquido Sigma | Z253081-1PAK | ||
| Acetona | Sigma | 650501-1L | |
| Filtro centrífugo Amicon ultra-15 | Millipore | 100K | |
| Centrífuga | Sorvall | RC5B | |
| Eppendorf | 5810R | ||
| Agua desionizada | Interno | N/A | |
| Portaobjetos de vidrio | Sigma | CLS294875X25-72EA | |
| Nanoesferas de oro de 15 nm | Ted Pella, Inc | 15703-1 | |
| Hexametildisilazano | Sigma | 52619-50ML | |
| Peróxido de hidrógeno (30%) | Sigma | 216763-100ML | |
| Microscopio electrónico de barrido | Carl Zeiss | Modelo 55 | |
| Oblea de silicio pulido | Sun Edison Espectrómetro | N/A | |
| OceanOptics | USB4000-VIS-NIR | ||
| Ácido sulfúrico | Fisher | A300-212 | |
| Tetrahidrofurano | Sigma | 401757-100ML |
Referencias
- Fontana, J., Naciri, J., Rendell, R., Ratna, B. R. Macroscopic self-assembly and optical characterization of nanoparticle–ligand metamaterials. Advanced Optical Materials. 1, 100-106 (2013).
- Fontana, J., et al.
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Reimpresiones y permisos
