Synthèse, caractérisation et fonctionnalisation des hybrides Au / CdS et Au / ZnS de base / Shell Nanoparticules

Résumé

La synthèse de nanoparticules d’or uniformes recouvertes de coquilles semi-conductrices de CdS ou de ZnS est réalisée. Le revêtement semi-conducteur est réalisé en déposant d’abord une coquille de sulfure d’argent et en remplaçant les cations d’argent par des cations de zinc ou de cadmium.

Résumé

les nanoparticules sont plasmoniques un matériau intéressant pour les applications de collecte de lumière en raison de leur surface puisse aisément être modifiée, une grande surface spécifique et de grands coefficients d'extinction qui peut être réglé dans le spectre visible. La recherche sur l'amélioration plasmonique des transitions optiques est devenu populaire, en raison de la possibilité de modification et, dans certains cas, l'amélioration des propriétés photo-absorption ou d'émission de chromophores à proximité tels que les colorants moléculaires ou des points quantiques. Le champ électrique du plasmon peut se coupler avec le dipôle d'excitation d'un chromophore, perturbant les états électroniques impliqués dans la transition et conduisant à une augmentation du taux d'absorption et d'émission. Ces améliorations peuvent également être annulés à des distances proches de mécanisme de transfert d'énergie, ce qui rend la disposition spatiale des deux espèces critiques. En fin de compte, l'amélioration de l'efficacité lumineuse de récolte dans les cellules solaires plasmoniques pourrait conduire à plus mince et, par conséquent, des dispositifs à moindre coût. Le développement de particules noyau / enveloppe hybride pourrait offrir une solution à ce problème. L'addition d'une entretoise diélectrique entre un nanoparticules d'or et d'un chromophore de la méthode proposée pour commander la force de couplage excitonique plasmonique et ainsi compenser les pertes et les gains plasmonique. Une procédure détaillée pour le revêtement de nanoparticules d'or avec CdS et ZnS coquilles semi-conducteurs est présentée. Les nanoparticules présentent une grande uniformité avec contrôle de la taille dans les deux particules d'or de base et les espèces de coquillages permettant une enquête plus précise dans le rehaussement plasmonique de chromophores externes.

Introduction

Or et d' argent des nanoparticules ont un potentiel pour les futures avancées technologiques dans une variété d'applications , notamment la photonique, ¹ photovoltaïque, ² catalyse, ³ chimique / détection biologique, ⁴ imagerie biologique, ⁵ et la thérapie photodynamique. ⁶ Sous excitation visible, les électrons de surface peuvent osciller à former une résonance connue sous le nom de résonance plasmonique de surface localisée (SPR), qui peut être utilisé pour concentrer le rayonnement incident dans le spectre visible. Récemment, des nanoparticules de métaux nobles ont été combinés avec des semi....

Protocole

1. Synthèse de nanoparticules d'or

1. Peser le sel d'or dans la boîte à gants et d'ajouter à un flacon préalablement nettoyés avec de l'eau régale avant de le diluer avec de l'eau dans une fiole jaugée. Préparer un mM Gold 1 (III) trihydrate de chlorure (393,83 g / mol) dans 100 ml d'eau pour la solution d'or de stock.
2. Peser 3,2 g de solide CTAC (320 g / mol) et de la chaleur, dans 25 ml d'eau, à environ 60 ° C pour la dissolution. Laisser refroidir à température ambiante et on dilue le mélange avec 50 ml d'eau dans une fiole jaugée pour préparer un M de chlorure de cétyl triméthyl ammonium 0,2 (CTAC).
3. M....

Résultats

Les spectres d'absorption normalisée de nanoparticules d'or avec trois tensioactifs différents sont représentés sur la figure 1. Les agents tensio - actifs utilisés sont l' oléylamine, tétradécyl triméthyl chlorure d'ammonium (TTAC) et cétyle trimetyl chlorure d'ammonium. CCSAT et TTAC tensioactifs montrent plus étroite bande d'absorption de résonance de plasmon.

La quantité d'agent réducteur ne concerne que l.......

Discussion

Les nanoparticules d'or

Afin de garantir des nanoparticules de coquille de base de haute qualité, un échantillon monodisperse de nanoparticules d'or doit d' abord être synthétisé comme un modèle. ^28,29,30 Nous avons modifié la synthèse de nanoparticules d'or pour produire à longue chaîne tertiaire amines-capped nanoparticules au lieu de plafonné oléylamine- nanoparticules. des nanoparticules oléylamine coiffés montrent une résonance plasmonique relativement étroite.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
MilliQ Water	Millipore	L’eau du système de purification d’eau Millipore	avec une résistivité de 18 MΩ ; a été utilisée dans toutes les expériences
Chlorure d’or(II) trihydraté	Sigma Aldrich	520918	utilisé comme précurseur d’or pour la synthèse de nanoparticules
Chlorure de cétyl triméthyl ammonium (CTAC)	TCI America	H0082	utilisé comme tensioactif pour les nanoparticules d’or
Borane tert butylamine	Sigma Aldrich	180211	utilisé comme agent réducteur pour les nanoparticules d’or
Nitrate	d’argent Sigma Aldrich	204390	utilisé comme source d’argent pour l’application de coquilles
Acide ascorbique	Sigma Aldrich	A0278	utilisé comme agent réducteur pour l’application de coquilles d’argent
Poudre de soufre	Acros	199930500	utilisé comme source de soufre pour la conversion de coquilles de sulfure d’argent
Oleylamine	Sigma Aldrich	O7805	utilisée comme tensioactif pour la conversion de la coquille de sulfure d’argent
Oleylamine	Sigma Aldrich	364525	utilisée comme tensioactif pour la conversion de la coquille de sulfure d’argent
nitrate de cadmium tétrahydraté	Sigma Aldrich	642405	utilisée comme source de cadmium pour l’échange de cations
zinc hexahydraté	Fisher Scientific	Z45	utilisé comme source de zinc pour l’échange de cations
Acide 11-mercapendécanoïque	Sigma Aldrich	450561	utilisé comme ligand soluble dans l’eau lors de l’échange de ligand
Acide 3,4-diaminobenzoïque	Sigma Aldrich	D12600	utilisé comme ligand soluble dans l’eau lors de l’échange de ligand
Spectrophotomètre d’absorption UV-Vis	Cary	50 Bio	utilisé pour surveiller le spectre d’absorption des solutions
JEOL TEM 2100 JEOL		2100	utilisé pour analyser la taille des nanoparticules synthétisées. Les grilles TEM ont été achetées auprès du
spectrophotomètre FTIR	Perkin Elmer	Spec 100	utilisé pour surveiller la composition chimique de la surface des nanoparticules après l’échange de ligands.