Name: Modèle Réalisé Synthèse de nanotubes dor plasmoniques avec IR Absorbance accordable (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-04-01T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 37 s
Description: Découvrez la synthèse de nanotubes d'or plasmoniques avec absorbance infrarouge accordable par électrodéposition dans des membranes d'alumine. Cette méthode permet des applications en biosensing et photovoltaïque.

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Ce travail a été soutenu par l&#39;Université de Toronto, en sciences naturelles et en génie du Canada, la Fondation canadienne pour l&#39;innovation et le Fonds ontarien de la recherche. DSS remercie le ministère ontarien de bourse de nouveau chercheur.

1. Formant l&#39;électrode d&#39;argent de travail <ol><li> Fixer la membrane AAO substrat face supérieure sur une plaque de verre à l&#39;aide d&#39;une colle 2-sided. Remarque: minimiser la surface membranaire en contact avec l&#39;adhésif, car il sera obstruer les pores. </li><li> Installer la plaque de verre dans le support de substrat métallique de l&#39;évaporateur, fermer la chambre, et à évacuer une pression de moins de 1,0 μTorr. </li><li> À l&#39;aide d&#39;une source résistive, évaporer pastilles d&#39;argent (pureté&gt; 99,99%) sur le substrat à une vitesse de 0,8 Å / s jusqu&#39;à une épaisseur de couche de 100 nm est atteinte, puis augmenter la vitesse d&#39;évaporation de 1,5 Å / s jusqu&#39;à une épaisseur finale d&#39; 250 nm est atteint. </li><li> Relâchez les membranes AAO en essuyant la couche de colle avec un coton-tige humidifié avec du dichlorométhane pour dissoudre la colle. </li></ol> 2. Électrodéposition de cuivre et de nickel <ol><li> Les étapes 2-3 utiliser une coutume en deux pièces en plein visage Teflon cellule électrochimique conçus pour tenir laAAO membranes en contact avec une feuille conductrice qui sert d&#39;électrode de travail (figure 2). Les détails de la conception de la cellule peuvent être trouvés ailleurs 45. Nettoyer une cellule Téflon par rinçage 3 x 10 sec avec de l&#39;acétone, de l&#39;éthanol, puis 18,2 eau désionisée MQ. Permettre à la cellule de sécher à l&#39;air ambiante du laboratoire. </li><li> Placer la membrane argentée vers le bas sur un morceau de papier d&#39;aluminium lisse dans la cellule électrochimique Téflon, scellant la surface de l&#39;électrode de travail avec un joint torique en Viton (Figure 2). </li><li> Ajouter 3,0 ml d&#39;une solution de placage de cuivre (0,95 M CuSO 4 (5H 2 O), 0,21 H 2 SO 4) à la cellule en Téflon. Connecter une contre-électrode de platine, électrode de référence et l&#39;électrode aqueuse feuille d&#39;aluminium de travail à un potentiostat en utilisant une électrode classique 3 mis en place. Appliquer un potentiel de -90 mV Ag vs / AgCl pendant 15 min. </li><li> Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire, en gardant la CE en deux piècesll et la membrane AAO intacte avec la feuille, puis rincer la cellule sous l&#39;eau MQ 18,2 désionisée. Laissez la cellule tremper pendant 30 minutes dans 5 ml d&#39;eau MQ 18,2 désionisée pour éliminer l&#39;excès de solution de placage de cuivre à l&#39;intérieur des pores. </li><li> Vider la cellule, et ajouter 3,0 ml de solution de nickelage commerciale (Pure Nickel chez Technic inc Watt.) Et brancher le compteur de référence, et des électrodes de travail tel que décrit à l&#39;étape 2.3. Appliquer un potentiel de -900 mV vs Ag / AgCl pendant 20 min. </li><li> Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire de maintien de la cellule en deux parties et la membrane AAO et feuilles intactes. Rincer la cellule 3 x 10 sec avec 18,2 MQ eau désionisée, puis laissez-le tremper pendant 30 minutes dans 5 ml d&#39;eau MQ 18,2 désionisée pour éliminer l&#39;excès de solution de placage les pores. Permettre à la cellule de bien sécher à l&#39;air ambiante du laboratoire pendant la nuit. </li></ol> 3. Electropolymerizing la base polymère <ol><li> Apportez la cellule intacte Teflon assembly dans une boîte à gants sous atmosphère inerte équipé avec des connexions externes à un potentiostat. </li><li> Préparer une solution de 30 mM de 3-hexylthiophène dans 3,0 ml de trifluorure de bore 46% dans l&#39;éther diéthylique et l&#39;ajouter à la cellule électrochimique Téflon. </li><li> Connecter le compteur et les électrodes de travail à un potentiostat, comme décrit dans l&#39;étape 2,3. Ajouter un Ag / AgNO 3 électrode de référence acétonitrile et se connecte comme décrit à l&#39;étape 2.3. Appliquer un potentiel de 1500 mV vs Ag / AgNO 3 pendant 10 min. Des courants de l&#39;ordre de 0,1 mA indiquer un succès de dépôt (figure 3). </li><li> Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire de maintien de la membrane cellulaire en deux parties et AAO et feuilles intactes et rincer la cellule avec 5 ml d&#39;acétonitrile dans la boîte à gants pour enlever l&#39;excès de trifluorure de bore. Retirez la cellule de la boîte à gants et rincez avec une aliquote de 5 ml d&#39;éthanol, puis permettre à la cellule de faire tremper dans de l&#39;éthanol frais pendant 20 min. Rincer la cellule à nouveau avec 5 ml km<html> lli-Q 18,2 MQ eau déminéralisée et ensuite permettre à la cellule d&#39;absorber l&#39;eau dans 18,2 MQ désionisée pendant 20 min. Laissez-le sécher à l&#39;air ambiante du laboratoire. </li></ol> 4. Électrolytique de la coquille d&#39;or <ol><li> Ajouter 3,0 ml d&#39;une solution de placage d&#39;or commercial (24 Orotemp RTU de Technic Inc) de la cellule en Téflon, mélanger avec une pipette pendant 2 min pour permettre la solution de placage d&#39;or infiltrer les pores complètement et provoquer un affaissement du noyau hydrophobe polymère. </li><li> Connecter l&#39;électrode de travail, contre-électrode, et une électrode de référence à un potentiostat aqueux que dans l&#39;étape 2,3, et appliquer -920 mV par rapport à Ag / AgCl pendant des temps variables (5 min à 5 h). Des courants de l&#39;ordre de 0,5 mA indiquer un succès de dépôt (figure 3). La longueur du nanotube or est déterminée par le temps de dépôt (figure 4). </li><li> Rincer la cellule sous un courant d&#39;eau de 18,2 MQ désionisée et laisser sécher. </li></ol>le &quot;&gt; 5. Retrait matériau sacrificiel et d&#39;isoler les nanotubes d&#39;or <ol><li> Enlever la membrane de l&#39;ensemble de cellule en téflon, et dissoudre l&#39;argent, le cuivre et le nickel avec quelques gouttes de concentré. L&#39;acide nitrique (&gt; 68%) sur le côté revêtu d&#39;argent. Éliminer l&#39;acide et rincer les 3 membranes x 10 sec avec 18,2 MQ eau déminéralisée. </li><li> Graver le noyau de polymère par immersion de la membrane du jour au lendemain dans un 3:1 v / v solution d&#39;acide sulfurique et de peroxyde d&#39;hydrogène à 30% (Attention! Cette solution est un oxydant puissant et doit être manipulé avec précaution). </li><li> Retirer la solution d&#39;acide et rincer la membrane sous un courant d&#39;eau de 18,2 MQ désionisée. Casser la membrane en petits morceaux et les placer dans une fiole 3,0 ml centrifugeuse et ajouter 2 ml d&#39;une solution aqueuse 3,0 M de NaOH. Agiter le flacon dans un mélangeur fonctionnant chauffé à 1.000 tours par minute et 40 ° C pendant 3 heures ou jusqu&#39;à ce que la membrane est dissoute. </li><li> Centrifuger le mélange pendant 10 minutes à 21.000 xg, éliminer le liquide surnageant et remil e avec 18,2 MQ eau déminéralisée. Répétez ce cycle 3 fois. Le flacon contient maintenant des nanotubes d&#39;or qui peuvent être suspendus par sonication douce. Après sonication et la solution de suspension doit apparaître violet clair. </li></ol> 6. Caractérisation optique des nanotubes d&#39;or <ol><li> Pour mesurer les spectres optiques, centrifuger la solution de nanotubes d&#39;or pendant 10 min à 21000 xg, éliminer le liquide surnageant et le remplacer par D 2 O. Répétez cette procédure 3 fois. </li><li> Soniquer le mélange pendant 30 secondes jusqu&#39;à ce que la solution devienne limpide, et transférer la solution dans une cuvette de 1 ml de quartz. </li><li> Obtenir les spectres d&#39;extinction de 200 nm à 2.000 nm dans un spectrophotomètre UV / VIS, un fonctionnement en mode à double faisceau en utilisant une cuvette avec D 2 O en tant que cellule de référence. Deux absorbances doivent être présentes, correspondant à des modes transversaux et longitudinaux de plasmon (figure 5). </li><li> Pour mesurer les spectres de l&#39;état solide, Proceed à l&#39;étape 5.2. Arrêtez-vous et placez la membrane intacte sur une lame de verre. </li><li> Mouiller la membrane et lame de verre avec D 2 O pour accroître la transparence. </li><li> Fixer la membrane fixée sur une lame de verre et la monter dans un porte-échantillon de film mince pour un spectrophotomètre UV / lumière visible. Fonctionnant en mode double faisceau, obtenir un spectre d&#39;extinction de 200 nm à 1300 nm en utilisant une lame de verre comme référence. </li></ol>

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Modèle réalisé la synthèse de nanotubes dans les membranes AAO est devenu de plus en plus populaire, cependant la synthèse de nanotubes ont tendance à être très sensibles à des changements mineurs dans des conditions matérielles et de synthèse. Ici, une compréhension globale des avantages et des inconvénients de l&#39;utilisation des membranes AAO est décrite, ainsi que des directives générales pour l&#39;utilisation de membranes pour la synthèse électrochimique AAO des nanostructures. Lors ...

Lorsque leurs dimensions approcher la profondeur de pénétration de la lumière (~ 50 nm; l&#39;échelle nanométrique), les métaux nobles, et surtout l&#39;or, présentent exquis taille, la forme et l&#39;environnement dépendent des propriétés optiques 24, 25. Sur cette échelle, un éclairage direct provoque une oscillation cohérente des électrons de conduction connu sous le nom de résonance plasmonique de surface (SPR). SPR dépend fortement de la taille des nanostructures, la forme et les propriétés diélectriques du milieu environnant. Il ya un grand intérêt dans la caractérisation des propriétés SPR dans de nouveaux matériaux, comme SPR à base de dispositifs se dessinent pour l&#39;utilisation en Afrique sub-longueur d&#39;onde optique, la SERS substrats et ultra-sensibles des capteurs optiques 11-16, 26-29. En tant que tel, le développement de méthodes de calcul pour prédire plus précisément comment la taille et la structure peuvent varier en réponse plasmonique reste un objectif majeur. L&#39;utilisation de membranes AAO offre un moyen pratique de faire varier le diamètre des particules ou de la longueur, et plusieurs études importantes l&#39;utiliser pour me mettre en corrélationasured et calculé la réponse plasmonique avec plus ou moins de diamètre des particules, la longueur, et 30 aspect ratio, 31. Peut-être l&#39;utilisation la plus étudiée et réussie de matériaux plasmoniques est comme biocapteurs basés sur l&#39;indice de réfraction. Pour ce faire, des résonances dans le rouge au proche infrarouge (NIR) Plage (~ 800 - 1300 nm) sont souhaitables car ils sont plus sensibles à la variation de l&#39;indice de réfraction, et se situent dans la «fenêtre de l&#39;eau&quot; telles qu&#39;elles sont transmises par l&#39;eau et les tissus humains. Solution à suspension nanostructures avec des pics SPR dans cette gamme de possibilités intéressantes pour ouvertes in vivo plasmonique biodétection. AAO poreux a été utilisé pour préparer des nanotubes ou de nanofils de polymères par synthèse électrochimique ou mouillant modèle, et éprouvé pour être applicable à une grande variété de matériaux. Membranes AAO sont maintenant utilisés pour synthétiser les solutions mises en suspension haute nanotiges rapport d&#39;aspect et les tableaux nanostructurés qui fonctionnent en tant que biocapteurs à haute performance plasmoniques ou SERS substrats. Alors que les membranes AAO ont surtout été utilisés comme modèles pour la synthèse des tiges solides, dans certains cas, il peut être souhaitable que la structure soit creux. Applications de détection plasmoniques et de la SERS, par exemple, sont de surface à base et des structures creuses avec de grandes surface de la zone-volume ratios peuvent conduire à la production d&#39;un signal plus fort et une plus grande sensibilité 14, 15, 32. En ce qui concerne la présente, les nanotubes d&#39;or ont été synthétisés à partir de diverses méthodes, y compris des réactions galvaniques sur argent remplacement nanotiges 33, dépôt autocatalytique 34, 35, modification de surface des 36 pores modèles, 37, procédés sol-gel 38, et l&#39;électrodéposition 39-41. Ces synthèses quittent généralement mal formés, les nanotubes poreux ou permettent peu de contrôle sur la taille et la morphologie. Synthèses ont également été signalés dans laquelle une enveloppe métallique est déposée sur un noyau polymère dans une membrane AAO 42, 43. Ces synthèses quitter le Nanot orubes lié au substrat et s&#39;appuient sur la gravure de modèle pour permettre la croissance de l&#39;or autour du polymère, donc ils ne peuvent pas être étudiés en solution. En outre, la gravure modèle présente certains inconvénients potentiels. Tout d&#39;abord, gravure pores non uniforme le long de la paroi modèle peut conduire à une épaisseur non uniforme or shell. Deuxièmement, gravure importante (c.-faire très épais tubes de paroi) peuvent dissoudre complètement parois des pores. Très récemment, des ponts et al. Rapporté un agent de gravure Procédé libre pour synthétiser des nanotubes d&#39;or dans les membranes AAO qui utilise un poly sacrificielle (3-hexyl) noyau thiophène et les rendements des nanotubes d&#39;or en solution à suspension avec une sensibilité extrêmement élevée indice de réfraction 15. De travail et de suivi, on a découvert que, afin de déposer coquilles d&#39;or autour du noyau polymère sans gravure chimique, le polymère doit être tubulaire, tels que l&#39;espace intérieur pour qu&#39;elle s&#39;effondre, et le polymère hydrophobe doit être telle qu&#39;elle sera colexpirer sur lui-même plutôt que d&#39;adhérer aux parois des pores modèle 16. Lorsque les polymères hydrophiles sont utilisés, un or &quot;gaine&quot; recouvrant partiellement le noyau polymère est observée, indiquant les principaux polymères conforme à l&#39;une des parois de la matrice pendant 44 dépôt d&#39;or. Ici, le protocole détaillé pour la synthèse de nanotubes d&#39;or creux qui permet de contrôler la longueur et le diamètre est décrit (figure 1). Ces nanotubes d&#39;or solution à suspension sont des matériaux prometteurs pour une large gamme d&#39;applications, notamment les biocapteurs plasmonique ou des substrats SERS.

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> Réactif / Matériel </td></tr><tr><td> UniKera standard membrane </td><td> Technologies Inc Synkera </td><td> SM-XY-13 </td><td> Anodiques membranes d&#39;oxyde d&#39;aluminium sont disponibles à partir de synkera dans différentes tailles de pores allant de 13 à 150 nm, et une épaisseur de 50 à 100 um. Nous utilisons les 50 ceux um. Elles sont symétriques, c&#39;est à dire la taille des pores est uniforme de haut en bas. </td></tr><tr><td> Anopore membranes inorganiques </td><td> Whatman </td><td> 6809-7023 </td><td> 13 mm de diamètre, 200 nm taille des pores. Ces membranes sont très fragiles. Les diamètres de pores ne sont pas uniformes partout, il est donc important de toujours utiliser la partie inférieure de la membrane d&#39;électrode de travail </td></tr><tr><td> Argent Pellets 99,99% </td><td> Kurt J. Lesker </td><td> EVMAG40EXE-D </td><td></td></tr><tr><td> Pentahydrate de sulfate de cuivre (II) &lt;/ Td&gt; <td> Sigma-Aldrich </td><td> 209189 </td><td></td></tr><tr><td> Acide sulfurique </td><td> ACP </td><td> S8780 </td><td> Attention: liquide corrosif </td></tr><tr><td> Le peroxyde d&#39;hydrogène (30%) </td><td> ACP </td><td> H7000 </td><td> Attention: liquide oxydant </td></tr><tr><td> Acide nitrique </td><td> ACP </td><td> N2800 </td><td> Attention: liquide corrosif fumant </td></tr><tr><td> Hydroxyde de sodium </td><td> Fisher Scientific </td><td> S318-1 </td><td> Attention: poudre caustique </td></tr><tr><td> Watts Pure Nickel </td><td> Technic Inc </td><td> 130859 </td><td> Ce produit n&#39;est plus disponible chez Technic inc., Cependant d&#39;autres solutions commerciales nickelage va fonctionner. </td></tr><tr><td> Techni-Gold 434HS </td><td> Technic Inc </td><td> X6763600 </td><td> Contient du cyanure, ne pas acidifier </td></tr><tr><td> Le trifluorure de bore éthérate de diéthyle </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 175501-100ML </td><td> Doit être stocké et utilisé sous atmosphère inerte </td></tr><tr><td> 3-hexylthiophène </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 399051-5G </td><td></td></tr><tr><td> Oxyde de deutérium </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 151880-100G </td><td></td></tr><tr><td> Acétonitrile (anhydre) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 271004 </td><td></td></tr><tr><td> L&#39;éthanol (anhydre) </td><td> Labs Caledon </td><td> 05/01/1500 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Équipement </td></tr><tr><td> CE Epsilon potentiostat / galvanostat </td><td> BASi (Bioanalytical Systems, Inc) </td><td> N / A </td><td> Les électrodes de référence et des fils de platine ont été inclus avec le potentiostat, et les remplacements peuvent être purchaes de BASi <a href="http://www.basinc.com/products/ec/epsilon/features.html" target="_blank">http:</a><html> / / Www.basinc.com / produits / ec / epsilon / features.html </td></tr><tr><td> Cary 5000 UV-Vis-NIR spectrophotomètre </td><td> Agilent Technologies </td><td> N / A </td><td> </td></tr><tr><td> Thermomixer R </td><td> Eppendorf </td><td> N / A </td><td> <a href="http://www.eppendorf.com/int/index.php?action=products&amp;contentid=1&amp;catalognode=9832" target="_blank">http://www.eppendorf.com/int/index.php?action=products&amp;contentid=1&amp;catalognode=9832</a> </td></tr><tr><td> Branson Ultrasonic Cleaner 2510 </td><td> Bransonic </td><td> Z244810 (De Sigma Aldrich) </td><td>/ Aldrich/Z244910? Lang = fr &amp; region = CA &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/Z244910?lang=en&amp;region=CA </td></tr><tr><td> Covap évaporateur 2 thermique </td><td> Angstrom Ingénierie </td><td> N / A </td><td> <a href="http://www.angstromengineering.com/covap.html" target="_blank">http://www.angstromengineering.com/covap.html</a> </td></tr><tr><td> Synergie Millipore système de purification de l&#39;eau </td><td> Millipore </td><td> N / A </td><td> <a href="http://www.millipore.com/catalogue/module/c9209" target="_blank">http://www.millipore.com/catalogue/module/c9209</a> </td></tr></tbody></table>

modèle réalisé synthèse de nanotubes d&#39;or plasmoniques avec ir absorbance accordable

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

Un réseau de pores pratiquement parallèle peut être produite par anodisation des feuilles d&#39;aluminium en milieu acide 1, 2. Les applications de anodiques d&#39;oxyde d&#39;aluminium (AAO) membranes sont en développement depuis les années 1990 et sont devenus une méthode commune pour modèle la synthèse de nanostructures de rapport d&#39;aspect élevé, principalement par la croissance électrochimique ou pores mouillage. Récemment, ces membranes sont devenus disponibles dans le commerce dans un large éventail de tailles de pores et la densité, ce qui conduit à une vaste bibliothèque de nanostructures fonctionnelles étant synthétisés à partir de membranes AAO. Il s&#39;agit notamment de nanotubes composites, nanofils et nanotubes en métaux, des matériaux inorganiques ou polymères 3-10. Membranes nanoporeuses ont été utilisés pour synthétiser des réseaux de nanoparticules et de nanotubes qui se comportent bien comme des capteurs d&#39;indice de réfraction, les biocapteurs plasmoniques, ou spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) substrats 11-16, ainsi que d&#39;un large éventail d&#39;autres domaines tels que photo-thermiquechauffage 17, à perméabilité sélective de transport 18, 19, 20 catalyse, la microfluidique 21 et 22 de détection électrochimique, 23. Nous rapportons ici un nouveau procédé pour préparer des nanotubes d&#39;or dans les membranes AAO. Nanostructures creuses ont une application potentielle des plasmons et de la SERS de détection, et nous prévoyons que ces nanotubes d&#39;or permettra de sensibilité et de forts signaux plasmon, découlant du matériel ont diminué amortissement 15.

Après chaque étape, on peut visiblement déterminer si oui ou non la synthèse est réussie, en observant la couleur de la membrane. Après le dépôt de cuivre (étape 2.3), le modèle apparaît violet. Pendant le dépôt de nickel (étape 2.5) le modèle va lentement virer au noir. Après le dépôt de polymère (étape 3.3), le modèle devrait apparaître plus sombre violet / noir brillant et plus (figure 2). Chronoapmerograms typiques de polymère de succès et d&#39;or sont incluses (figure 3). Au cours...

Nanotubes d&#39;or en solution à suspension ayant des dimensions contrôlées peuvent être synthétisés par dépôt électrochimique anodique poreux en oxyde d&#39;aluminium (AAO) des membranes à l&#39;aide d&#39;un noyau polymère hydrophobe. Nanotubes d&#39;or et les tableaux de nanotubes prometteuses pour des applications dans les biocapteurs plasmoniques, surface-enhanced Raman, photo-thermique de chauffage, le transport ionique et moléculaire, la microfluidique, la catalyse et la détection électrochimique.

Modèle Réalisé Synthèse de nanotubes d&#39;or plasmoniques avec IR Absorbance accordable

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

L'objectif général de cette procédure est de synthétiser des nanotubes d'or plasmoniques en suspension dans une solution, présentant des absorbances infrarouges ajustables. Cette synthèse est réalisée en deux étapes. La première consiste à déposer électrochimiquement des métaux de base dans les pores de membranes A o, qui servent de substrats sacrificiels pour supporter les nanotubes d'or. La deuxième étape consiste à électropolymériser un noyau polymère hydrophobe, qui sert de cœur autour duquel le nanotube d'or se dépose.Ensuite, la coquille d'or est déposée électrolytiquement autour du noyau polymère hydrophobe. La dernière étape consiste à graver le noyau polymère sacrificiel, les métaux de base et la membrane, libérant ainsi les nanotubes d'or en solution. Les nanotubes d'or présentent des absorbances plasmoniques accordables dans l'infrarouge, ce qui peut être appliqué dans divers domaines tels que la détection biologique, le photovoltaïque ou l'optique. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, comme les réactions de remplacement galvanique et le placage électrolytique, est que nous sommes capables de synthétiser des nanotubes d'or non poreux, suspendables en solution, possédant de fortes absorbances dans les régions visible et infrarouge.Grâce à notre procédure, nous sommes en mesure de contrôler la longueur ainsi que les diamètres interne et externe des nanotubes, ce qui nous permet d'ajuster l'absorbance dans l'infrarouge. Les implications de cette technique s'étendent à la biosensorique optique en raison de la sensibilité de l'absorbant plasmonique à l'indice de réfraction entourant la nanostructure. Les nanotubes froids peuvent également être utilisés comme substrats pour le transport perm-sélectif en microfluidique, la thérapie photothermique et les cellules photovoltaïques.La synthèse et l'étude des nanotubes d'or peuvent fournir des informations sur la manière dont les nanostructures creuses peuvent augmenter la sensibilité à l'indice de réfraction des biocapteurs plasmoniques. La représentation visuelle de cette méthode est essentielle, car elle est fortement pluridisciplinaire et implique des équipements sur mesure ainsi qu'une variété de techniques qui ne sont pas suffisamment décrites par des instructions écrites. Pour commencer cette procédure, fixez le substrat de membrane d'oxyde d'aluminium anodique avec sa face supérieure vers le haut sur une plaque de verre à l'aide d'un adhésif double face.Il est important de minimiser la surface de la membrane en contact avec l'adhésif, car cela obstruerait les pores. Ensuite, placer la lame de verre dans le porte-substrat d'un évaporateur métallique. Fermer la chambre et faire le vide jusqu'à une pression inférieure à 1,0 E moins six tor. À l'aide d'une source résistive, évaporer des pastilles d'argent sur le substrat à un débit de 0,8 angströms par seconde, jusqu'à l'obtention d'une épaisseur de couche de 100 nanomètres.Ensuite, augmentez la vitesse d'évaporation jusqu'à 1,5 angströms par seconde jusqu'à atteindre une épaisseur finale de 250 nanomètres. Une fois terminé, retirez l'échantillon de l'évaporateur. Humidifiez un coton-tige avec du dichlorométhane et utilisez-le pour dissoudre l'adhésif afin de libérer la membrane a a o.Toutes les étapes de dépôt électrolytique s'effectuent dans une cellule électrochimique en téflon à deux pièces ouverte, la cellule, décrite par Ban Holzer. Etal est conçue pour maintenir les membranes a a o en contact avec une feuille conductrice qui sert d'électrode de travail. Pour commencer le dépôt de cuivre et de nickel, nettoyez la cellule en téflon en la rinçant pendant 10 secondes, trois fois, avec de l'acétone et de l'éthanol.Et enfin, de l’eau déionisée de 18,2 mégohms. Laisser sécher la cellule à l’air ambiant du laboratoire. Ensuite, placer la membrane côté argent vers le bas sur un morceau de papier d’aluminium lisse placé dans la cellule électrochimique en téflon et sceller la zone de l’électrode de travail avec un joint torique en viton.Ensuite, ajouter 3,0 millilitres de solution de placage du cuivre dans la cellule en téflon. Connecter l'électrode de travail en feuille d'aluminium, une électrode auxiliaire en platine et l'électrode de référence aqueuse à un potentiostat en utilisant un montage classique à trois électrodes. Appliquer un potentiel de -90 millivolts par rapport au couple redox argent/chlorure d'argent pendant 15 minutes. Après le dépôt de cuivre, la membrane apparaîtra violette.Une fois terminé, déconnectez et retirez l'électrode de référence et l'électrode auxiliaire tout en conservant intactes la cellule en deux parties et la membrane a a o. Rincez ensuite la cellule trois fois pendant 10 secondes chacune avec de l'eau déionisée de 18,2 mégohms. Laissez la cellule tremper pendant 30 minutes dans cinq millilitres d'eau déionisée de 18,2 mégohms afin d'éliminer l'excès de solution de placage cuivré présent dans les pores.Ensuite, videz la cellule. Puis ajoutez 3,0 millimètres d'une solution commerciale de placage au nickel et reconnectez les électrodes auxiliaire, de référence et de travail. Appliquez un potentiel de -900 millivolts par rapport au couple redox argent/chlorure d'argent pendant 20 minutes durant le dépôt de nickel.Le modèle deviendra lentement noir. Une fois le dépôt de nickel terminé, déconnectez et retirez les électrodes de référence et auxiliaire tout en maintenant l'ensemble de la cellule en deux parties et la membrane AAO intacts.Ensuite, rincez la cellule trois fois pendant 10 secondes chacune avec de l'eau déionisée de 18,2 mégohms avant de la laisser tremper dans l'eau pendant 30 minutes. Pour éliminer l'excès de solution de dépôt des pores, laissez sécher complètement la cellule dans l'air ambiant du laboratoire pendant la nuit. Transférez l'ensemble de la cellule en téflon intact dans une boîte à gants sous atmosphère inerte équipée de connexions externes vers un potentiostat.Ensuite, préparez une solution de 30 millimolaire de trois heyl opine dans 3,0 millilitres de fluorure de bore trivalent à 46 % dans l'éther dilué, et ajoutez-la à la cellule électrochimique en téflon. Puis reliez l'électrode auxiliaire, l'électrode de travail et l'électrode de référence au nitrate d'argent, acétonitrile à l'agrégat de potentiels. Appliquez un potentiel de +1500 millivolts par rapport au couple redox argent, nitrate d'argent.Coupler pendant 10 minutes. Des courants de l'ordre de 0,1 milliampère après 10 minutes indiquent un dépôt réussi. La membrane apparaîtra sombre, violette et brillante après électropolymérisation.Une fois terminé, déconnectez et retirez les électrodes de référence et auxiliaire en conservant intactes la cellule en deux parties, la membrane ainsi que la feuille. Ensuite, rincez la cellule avec cinq millilitres d'acétonitrile dans la boîte à gants. Pour éliminer l'excès de trifluorure de bore, retirez la cellule de la boîte à gants et rincez-la avec cinq millilitres d'éthanol.Ensuite, plonger la cellule dans de l'éthanol frais pendant 20 minutes. Rincer à nouveau la cellule avec cinq millilitres d'eau déionisée de 18,2 mégohms et la laisser tremper dans de l'eau fraîche pendant 20 minutes. Laisser sécher la cellule à l'air ambiant du laboratoire.Commencez le dépôt de la couche d'or en ajoutant 3,0 millilitres de solution commerciale de placage or dans la cellule en téflon. Mélangez délicatement la solution à l’aide d’une pipette pendant deux minutes afin de permettre une infiltration complète de la solution de placage or dans les pores et d’induire l’effondrement hydrophobe du cœur polymère. Ensuite, reliez l’électrode de travail, l’électrode auxiliaire et l’électrode de référence aqueuse à un potentiostat et appliquez un potentiel de −920 millivolts par rapport au couple redox argent/chlorure d’argent.La longueur d'un nanotube d'or est déterminée par le temps de dépôt. Un courant initial d'environ 0,5 milliampère indique un dépôt réussi. Après le dépôt, rincez la cellule sous un filet d'eau déionisée de 18,2 mégohms et laissez-la sécher.Retirer la membrane de l'assemblage de la cellule en téflon et dissoudre l'argent, le cuivre et le nickel à l'aide de quelques gouttes d'acide nitrique concentré sur le côté revêtu d'argent. Ensuite, éliminer l'acide et rincer la membrane trois fois pendant 10 secondes avec de l'eau déionisée de 18,2 mégohms. Puis, attaquer le cœur polymère en immergeant la membrane toute une nuit dans une solution de trois volumes d'acide sulfurique pour un volume de peroxyde d'hydrogène à 30 %. Après cette étape, la membrane apparaîtra violette et translucide.Le lendemain, retirez la solution acide et rincez la membrane sous un filet d’eau déionisée de 18,2 mégohms. Ensuite, cassez la membrane en petits morceaux et placez-les dans un flacon centrifuge de 3,0 millilitres. Ajoutez deux millilitres d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium à 3,0 molaire au flacon et agitez dans un mélangeur chauffé fonctionnant à 1000 tr/min et à 40 degrés Celsius pendant trois heures ou jusqu’à dissolution complète de la membrane.Une fois dissous, centrifuger le mélange pendant 10 minutes à 21 000 ×g. Enfin, éliminer le liquide surnageant et le remplacer par de l'eau déionisée de 18,2 mégohms. Répéter ce cycle trois fois.Le flacon contient désormais des nanotubes d'or qui peuvent être mis en suspension par sonication douce. La solution apparaîtra de couleur violette. Pour mesurer les spectres optiques des nanotubes d'or, centrifuger la solution pendant 10 minutes à 21 000 ×g.Ensuite, retirez le liquide surnageant et remplacez-le par du D₂O. Répétez ce processus trois fois. Puis, soniquez le mélange pendant 30 secondes jusqu'à ce que la solution devienne limpide, et transférez la solution dans une cuve en quartz d'un millilitre. Enregistrez les spectres d'extinction de 200 à 2000 nanomètres à l'aide d'un spectrophotomètre fonctionnant en faisceau double.Deux pics d'absorbance apparaîtront, correspondant aux modes plasmoniques transverse et longitudinal. Ensuite, mesurer les spectres à l'état solide en plaçant la membrane intacte sur une lame de verre et en l'humidifiant avec de l'eau deutérée (D₂O) afin d'augmenter la transparence. Puis monter la lame sur un porte-échantillon pour films minces et l'insérer dans un spectrophotomètre fonctionnant dans la gamme UV-visible et en mode double faisceau.Obtenez un spectre d'extinction de 200 nanomètres à 1 300 nanomètres en utilisant une lame de verre comme référence. La mesure des spectres d'extinction de 500 à 800 nanomètres présentée ici reflète le diamètre de 55 nanomètres des nanotubes d'or formés. La longueur peut être modulée en fonction du temps de dépôt, et trois essais différents sont montrés ici.Chaque image représentant un dépôt différent, la microscopie électronique à balayage et la microscopie électronique en transmission peuvent également être utilisées pour mesurer les caractéristiques physiques des nanotubes d'or. On voit ici une image de microscopie électronique à balayage de la section transversale d'un nanotube d'or fabriqué à l'aide d'un moule de 55 nanomètres en PO en transmission. La microscopie électronique offre une résolution tout aussi élevée lors de la mesure de paramètres physiques tels que le diamètre et la longueur de divers nanotubes d'or.Dans ce graphique, 100 nanotubes ont été mesurés pour sept durées de dépôt différentes. Cela a donné une corrélation linéaire entre le temps de dépôt et la longueur. Suite à cette procédure, les nanotubes d'or peuvent être fonctionnalisés avec des analytes tels que l'ADN ou d'autres biomolécules, et leur utilité en tant que biocapteurs peut être étudiée en mesurant le décalage de la résonance plasmonique induit par les événements de liaison des analytes.Cette technique permettra aux chercheurs dans le domaine des plasmas et de la nanotechnologie d'explorer davantage la manière dont la forme peut influencer les propriétés optiques. Les nanotubes d'or peuvent également fonctionner comme des capteurs d'indice de réfraction, permettant de détecter avec une plus grande précision les événements de liaison moléculaire. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment déposer électrochimiquement des métaux et des polymères à l'intérieur des pores de membranes d'oxyde d'aluminium anodique, synthétiser des nanotubes composés ou monocomposants, et mesurer leurs propriétés optiques.

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Chemistry

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Les nanofils d’argent peuvent transporter simultanément des électrons et des informations optiques sous forme de plasmons de surface. Une procédure est décrite ici pour réaliser un tel circuit partagé et les limites de propagation des deux supports d’information sont évaluées.

Évaluation du transport plasmonique dans les nanofils d’argent porteurs de courant

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.

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

Nous décrivons la synthèse et les propriétés de nanoparticules multifonctionnelles de Fe2O3-Au produites par une approche chimique humide et étudions leurs propriétés photothermiques à l’aide de l’irradiation laser. Les nanoparticules composites de Fe2O3-Au conservent les propriétés des deux matériaux, créant une structure multifonctionnelle avec d’excellentes propriétés magnétiques et plasmoniques.

Hybrid multifonctionnel Fe<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; -Au Nanoparticules pour Efficient chauffage plasmonique

Un protocole pour la synthèse colloïdale de nanocubes d'argent et la fabrication de plasmoniques antennes patch à l'échelle nanométrique avec des sous-10 nm lacunes est présenté.

Colloïdal Synthèse de Nanopatch Antennes pour Applications dans plasmonique et nanophotonique

Le présent document décrit un protocole pour la synthèse des nanotubes d'or, basée sur l'utilisation d'hydroquinone à titre d'agent réducteur, ainsi que les différents mécanismes de contrôle de leur taille et rapport d'aspect.

Hydroquinone Based Synthèse de l&#39;or nanorods

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.

In Situ Synthèse de nanoparticules d&#39; or sans agrégation dans l&#39;espace intercalaire de Layered titanate Films transparents

Nous montrer la fabrication de tableaux périodiques nanocup or en utilisant des techniques lithographiques colloïdales et discuter de l’importance des films nanoplasmonic.

Fabrication de tableaux de Nanocup or périodique à l’aide de lithographie colloïdale

Les auteurs décrivent le protocole détaillé pour l’assemblage d’axée sur l’origami en ADN des nanotiges en or en chiraux plasmoniques metamolecules avec forte chiroptiques réponses. Le protocole n’est pas limité aux configurations chirale et peut être facilement adapté pour la fabrication de diverses architectures plasmoniques.

Assemblage de Nanotiges or dans Metamolecules plasmoniques chiraux, à l’aide de modèles d’Origami ADN

Un protocole pour la photodéposition anisotrope de sur les nanorods aqueusement suspendus d'Au par l'intermédiaire de l'excitation localisée de plasmon de surface est présenté.

Photodeposition de sur Colloidal Au Nanorods par Surface Plasmon Excitation

Une méthode fiable et facilement reproductible pour la préparation de neurocomanes d’or photoluminescents fonctionnables et de leur détection directe à l’intérieur des cellules HeLa par cytométrie de flux et microscopie confocale de balayage laser est décrite.

Synthèse des nanoamas d’or électroluminescents électroluminescents pour les applications biologiques

Ici, la synthèse des graines d’or (Au) est décrite à l’aide de la méthode de Turkevich. Ces graines sont ensuite utilisées pour synthétiser des nanoparticules d’alliage d’or-étain (Au-Sn) aux propriétés plasmoniques accordables.

Synthèse aqueuse de nanoparticules d’alliage d’or et d’étain plasmonique

Découvrez la synthèse de nanotubes d'or plasmoniques avec absorbance infrarouge accordable par électrodéposition dans des membranes d'alumine. Cette méthode permet des applications en biosensing et photovoltaïque.

Modèle Réalisé Synthèse de nanotubes d'or plasmoniques avec IR Absorbance accordable

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