Synthèse et fonctionnalisation des dopé à l'azote Coupes de nanotubes de carbone avec des nanoparticules d'or que les bouchons de liège

Résumé

Nous avons discuté de la synthèse de nanocups graphite individuels en utilisant une série de techniques, y compris le dépôt chimique en phase vapeur, l'oxydation des acides et sonication pointe de sonde. Par la réduction de citrate de HAuCl ₄, Les nanocups graphite étaient effectivement bouché avec des nanoparticules d'or en raison des bords chimiquement réactifs des tasses.

Résumé

Les nanotubes de carbone dopés à l'azote se composent de nombreux compartiments de graphite en forme de coupe appelées les tasses de nanotubes carbone dopés à l'azote (NCNCs). Ces nanocups graphite telles que synthétisées de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de la méthode ont été empilés dans un mode tête-à-queue qui s'est tenue uniquement par des interactions non covalentes. NCNCs individuels peuvent être isolés de leur structure d'empilement dans une série de procédés de séparation chimiques et physiques. Tout d'abord, comme NCNCs-synthétisés ont été oxydés en un mélange d'acides forts pour introduire des défauts contenant de l'oxygène sur les parois de graphite. Les NCNCs oxydées ont ensuite été traitées à l'aide de haute intensité pointe de sonde ultrasons qui sépare efficacement les NCNCs empilés dans nanocups graphite individuels. En raison de leur oxygène abondante et fonctionnalités de surface d'azote, les NCNCs individuels abouti sont très hydrophiles et peuvent être efficacement fonctionnalisés avec des nanoparticules d'or (PNB), qui s'inscrivent de préférence dans l'ouverturedes tasses que des bouchons de liège. Ces nanocups graphite bouchées avec PNB peuvent trouver des applications prometteuses comme récipients nanométriques et les transporteurs de drogue.

Introduction

Avec leurs cavités intérieures inhérentes et la chimie polyvalent de surface, les nanomatériaux à base de carbone creux, tels que les nanotubes de carbone (NTC), sont considérés comme de bons nanocarriers dans les applications d'administration de médicaments. ^1,2 Toutefois, la structure des fibrilles de NTC vierges a plutôt inaccessible creux intérieurs et peuvent causer de graves réponse inflammatoire et des effets cytotoxiques dans les systèmes biologiques. ^3,4 CNT dopé à l'azote, d'autre part, ont été trouvés à posséder une biocompatibilité supérieure non dopés nanotubes de carbone à parois multiples (NTC) ^5,6 et peuven....

Protocole

1. CVD Synthèse des dopé à l'azote Coupes de nanotubes de carbone (NCNCs)

NCNCs ont été synthétisés en utilisant la technique de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sur substrat de quartz en utilisant des précurseurs liquides (figure 1A).

1. Placer un tube de quartz longue de 3 pi (2,5 cm de diamètre) dans un four tubulaire Lindberg / Bleu comme la chambre de réaction. Placer une plaque de quartz (1 "x 12") à l'intérieur du tube de substrat pour la collecte de produits. Scellez le tube de quartz en utilisant des bouchons d'acier inoxydable maison avec haut-gaz et connexions / tubes injection de liquid....

Résultats

Les NCNCs telles que synthétisées de la croissance CVD sont apparus comme un tapis de matière noire sur un substrat de quartz. Les films épais de NCNCs pesant sur ​​plusieurs mg ont été obtenus par déroulage avec une lame de rasoir (figure 1B). Images TEM montrent la morphologie des NCNCs telles que synthétisées à différents grossissements (Figure 1). Au faible grossissement (figure 1C), les NCNCs telles que synthétisées ont tous montré une structure fibrillaire avec de.......

Discussion

L'objectif principal de nos expériences était de produire efficacement nanocups graphite à partir de nanotubes de carbone dopés à l'azote. Cependant, l'azote dopage dans la synthèse CVD ne garantit pas la formation de la structure en forme de coupe empilés. En fonction de la composition chimique du précurseur et d'autres conditions de croissance, la morphologie du produit donné peut varier beaucoup. ¹⁹ La concentration en source d'azote est le principal facteur influençant la structure car.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Réactifs
>H2	Valley National Gases	Grade 5.0
Ar	Valley National Gases	Grade 5.0
Ferrocene	Sigma-Aldrich	F408-500G
Xylenes	Fisher Scientific	X5-500
Acetonitrile	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
Pyridine	EMD	PX2020-6
Hydridantin	Sigma-Aldrich	H2003-10G
Ninhydrin	Alfa Aesar	43846
HAuCl4	Sigma-Aldrich	52918-1G
Citrate de sodium	SAFC	W302600
Equipment
CVD Four	Lindberg/Blue
TEM (basse résolution)	FEI Morgagni
TEM (haute résolution)	JOEL	2100F
Sonicateur à pointe de sonde	Qsonica	XL-2000
Spectromètre UV-Vis	Perkin-Elmer	Lambda 900
Analyseur de potentiel zêta	Brookheaven	ZetaPlus
Spectroscopie EDX	Phillips	XL30 FEG