In Situ Synthèse de nanoparticules d' or sans agrégation dans l'espace intercalaire de Layered titanate Films transparents

Summary

Ici, nous présentons un protocole pour la synthèse in situ de nanoparticules d'or (AuNPs) dans l'espace intercalaire de films de titanate en couches sans l'agrégation des AuNPs. Aucun changement spectral a été observée même après 4 mois. Le matériau synthétisé a prévu des applications en catalyse, photo-catalyse, et le développement de dispositifs plasmoniques rentables.

Abstract

Des combinaisons de semi-conducteurs d’oxyde métallique et de nanoparticules d’or (AuNPs) ont été étudiées en tant que nouveaux types de matériaux. La synthèse in situ d’AuNPs dans l’espace intercouche de films de nanofeuilles de titane (TNS) semi-conductrices a été étudiée ici. Deux types de films intermédiaires (c.-à-d. des films TNS contenant du méthylviologène (TNS/MV²⁺) et du 2-ammoniumethanethiol (TNS/2-AET⁺)) ont été préparés. Les deux films intermédiaires ont été trempés dans une solution aqueuse d’acide tétrachloroaurique(III) (HAuCl₄), de sorte que des quantités considérables d’espèces Au(III) ont été logées dans les espaces intercouches des films TNS. Les deux types de films obtenus ont ensuite été trempés dans une solution aqueuse de tétrahydroborate de sodium (NaBH₄), après quoi la couleur des films est immédiatement passée de l’incolore au violet, suggérant la formation d’AuNPs dans l’intercalaire TNS. Lorsque seul TNS/MV²⁺ a été utilisé comme film intermédiaire, la couleur du film est progressivement passée du violet métallique au violet poussiéreux en 30 minutes, ce qui suggère qu’une agrégation d’AuNPs s’est produite. En revanche, ce changement de couleur a été supprimé en utilisant le film intermédiaire TNS/2-AET⁺, et les AuNPs ont été stabilisés pendant plus de 4 mois, comme en témoigne la bande d’extinction caractéristique (absorption et diffusion) des AuNPs.

Introduction

Différentes nanoparticules de métaux nobles (MNP) présentent des couleurs caractéristiques ou des tons en raison de leur localisée résonance plasmonique de surface (LSPR) des propriétés; Ainsi, les MNP peuvent être utilisés dans diverses applications optiques et / ou photochimiques ^1-4. Récemment, des combinaisons d'oxyde métallique semi-conducteur (MOS) photocatalyseurs tels que l' oxyde de titane (TiO ₂₎ et MNP, ont été examinées en détail comme nouveaux types de photocatalyseurs ^5-14. Cependant, dans de nombreux cas, de très petites quantités de MNP exister sur la surface MOS, car la plupart des particules MOS ont des surfa....

Protocol

Attention: Soyez toujours prudent lorsque vous travaillez avec des produits chimiques et des solutions. Suivez les pratiques de sécurité appropriées et porter des gants, des lunettes et une blouse en tout temps. Soyez conscient que les nanomatériaux peuvent avoir des risques supplémentaires par rapport à leurs homologues en vrac.

1. Préparation de Regents

1. Préparer la solution de viologène de méthyle aqueuse en dissolvant 0,0012 g de 1,1'-diméthyl-4,4'-bipyridinium (viologène de méthyle; MV ²⁺⁾ dans 20 ml d'eau pour donner 0,2 mM MV ^2+.
2. Préparer l'or (III) en solution aqueuse en dissolvant le chlorure ....

Results

Deux types de films précurseurs ont été utilisés dans cette étude ( à savoir, avec et sans le réactif protecteur (2-AET ⁺⁾ dans la couche intermédiaire de TNS). En l'absence de 2-AET ⁺ 1,1'-diméthyl-4,4'-bipyridinium (viologène de méthyle; MV ²⁺⁾ a été utilisé comme un dispositif d' expansion de l'espace intercalaire, car MV ²⁺ contenant LMOSs été fréquemment utilisés comme intermédiaires dans la méthode d'échange d'invité pour prépare.......

Discussion

Ce manuscrit fournit un protocole détaillé pour la synthèse in situ de nanoparticules d'or (AuNPs) dans l'espace interfoliaire des films TNS. Ceci est le premier rapport de la synthèse in situ de AuNPs dans l'espace intercalaire de TNS. En outre, nous avons constaté que le 2-AET ⁺ fonctionne comme un réactif de protection efficace pour AuNPs au sein de la couche intermédiaire de TNS. Ces méthodes hybridées films transparents AuNPs et TNS. Films TNS avec une bonne transparence opt.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dichlorure de méthyl viologène	Aldrich Chemical  ; Co., Inc.	1910-42-5
Hydroxyde de tétrabutylammonium	TCI	T1685
carbonate de césium	Kanto Chemical Co., Inc.	07184-33
anatase titane dixoide	Ishihara Sangyo Ltd.	ST-01
acide chlorhydrique	Junsei Chemical Co., Ltd.	20010-0350
hydroxyde de sodium	Junsei Chemical Co., Ltd.	195-13775
Acide tétrachloroaurique(III) trihydraté	Kanto Chemical Co., Inc.	17044-60
tétrahydroborate de sodium	Junsei Chemical Co., Ltd.	39245-1210
Chlorhydrate de 2-ammoniméthanethiol	TCI	A0296
Eau ultrapure (0,056 µ ; S/cm)			Système de purification d’eau Milli-Q (Direct-Q® ; 3UV, Millipore)
Lame de microscope (Épaisseur : 1,0– ; 1,2 mm)	Matsunami glass Co., Ltd.