22 בספטמבר 2015
פרוטוקול פשוט להכנת תחמוצת גרפן המופחתת באמצעות אור נראה וננו-חלקיקים plasmonic מתואר.
המטרה הכוללת של שיטה סינתטית זו לייצר תחמוצת גרפן מופחתת באמצעות אור נראה עם ננו-חלקיקים פלזמוניים בטמפרטורת החדר היא לתת שיטה פשוטה ללא כימיקלים וחסכונית באנרגיה להכנת תחמוצת גרפן מופחתת. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בהפחתת צילום בעזרת ננו-חלקיקים פלזמוניים של שדה תחמוצת הגרפין, כגון כיצד להתקדמות התגובה יש תלות חזקה במבנה של ננו-חלקיקי פלזמוניים, כולל ננו-חלקיקי זהב צוואריים, מוטות ננו זהב וכוכבי ננו זהב. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא השימוש באור נראה עם ננו-חלקיקים פלזמוניים להכנת תחמוצת גרפין מופחתת, תוך הצגת תכונות מרווה מצוינות על פני מולקולות הקרינה ששונו ב-S-S-D-N-A והתאוששות פלואורסצנטית מצוינת.
אנו מבצעים ליופיליזציה של תמיסת תחמוצת הגרפן כדי לייצר אבקת תחמוצת גרפן רכה כדי לגרום לתמיסת תחמוצת הגרפן בגודל ננומטר להמיס 20 מיליגרם של אבקת תחמוצת גרפן ב-40 מיליליטר של מים מזוקקים משולשים, ולאחר מכן לקלף על ידי סוניקציה ממושכת עד שכל התפלגות הגודל הופכת מתחת ל-150 ננומטר. לאחר מכן, צנטריפוגה את התמיסה פעמיים כדי להסיר את יריעת תחמוצת הגרפן הגדולה המתקלפת של Unex משקעת להכנת מוטות ננו זהב. ראשית יש לנסח את תמיסת הזרעים על ידי הוספת תמיסה קרה של 0.6 מיליליטר של נתרן בורוהידריד לתערובת מימית של 0.25 מיליליטר של חומצה כלורו אורית ו-9.75 מיליליטר של טרימתיל אמוניום ברומיד CE.
מערבבים את התערובת המתקבלת במרץ למשך 30 שניות ושומרים אותה על 28 מעלות צלזיוס למשך שלוש שעות. הכן את תמיסת הגידול על ידי ערבוב של 475 מיליליטר C ttab, שלושה מיליליטר חנקת כסף ו -20 מיליליטר חומצה כלורו אורית. לאחר מכן הוסיפו לתערובת 3.2 מיליליטר של חומצה אסקורבית טרייה, ואחריה תוספת של 0.8 מיליליטר של תמיסת חומצה הידרוכלורית מימית.
בשלב האחרון, הוסיפו 3.2 מיליליטר תמיסת זרעים לתמיסת הגידול בטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס והכפיפו את תערובת התגובה להיפוך מהיר. במשך מספר שניות לאחר ההיפוך, שמור את התערובת המתקבלת ללא הפרעה למשך שש שעות לפחות. נתח את מוטות הננו הזהב המוכנים עם ספקטרוסקופיה גלויה אולטרה סגולה לספיגה מקסימלית ב-730 ננומטר ועם ניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים שידור לאישור יחס גובה-רוחב של 3.5.
להכנת כוכבי ננו זהב, מערבבים 20 מיליליטר של מאגר פוספט עם 30 מיליליטר של מאגר ערימות. לאחר מכן הוסיפו לתערובת 500 מיקרוליטר של מערך מימן טטרה כלורו של 20 מילי-מולרי ושמרו על 28.5 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות בתמיסת אמבט מים, ניתן להבחין בשינוי צבע מצהוב בהיר לכחול ירקרק לאחר 30 דקות. לאחר מכן, צנטריפוגה את התמיסה ב-8, 928 פעמים G למשך 30 דקות ומפזר את המשקעים במים מזוקקים.
לבסוף, נתח את כוכבי ננו הזהב המוכנים עם ספקטרוסקופיה גלויה אולטרה סגולה לספיגה מקסימלית ב-740 ננומטר ועם ניתוח מיקרוסקופ אלקטרונים שידור לגודל החלקיקים, אישור של 30 ננומטר להכנת תחמוצת גרפן מופחתת. ראשית, הוסף מיליליטר אחד של ננו-חלקיקים פלזמוניים ו-100 מיקרוליטר אמוניום הידרוקסיד ל-10 מיליליטר של תמיסת תחמוצת גרפן. מונח בכור זכוכית פיירקס המצויד במעיל מחזור מים, מקרין את התערובת במנורת קסנון למשך 30 דקות עם זרימת מים דרך מעיל מחזור מים כדי לשמור על הטמפרטורה על 25 מעלות צלזיוס.
ואז צנטריפוגה את התמיסה ב 10, 625 פעמים G למשך 15 דקות. כדי להסיר את ננו-חלקיקי הזהב, קח את הסופרנטנט המכיל את תחמוצת הגרפן המופחתת המוכנה לניתוח על ספקטרופוטומטר נראה אולטרה סגול בטווח של 200 עד 900 ננומטר. השינויים המבניים בתחמוצת הגרפן המופחתת נותחו על ידי עקיפה של קרני רנטגן היעלמות שיא תחמוצת הגרפן ב-10.2 הצביעה בבירור על היווצרות תחמוצת גרפן מופחתת.
יחסי עוצמת השיא של D ל-G נמדדו על ידי ניתוח ראמן הן עבור תחמוצת גרפן והן עבור תחמוצת גרפן מופחתת המיוצרת בשיטה כימית או בשיטה המושרה על ידי אור עם או בלי ננו-חלקיקים. כדי להדגים באופן איכותי את השינויים המבניים בתחמוצת הגרפן המופחתת המוצגים כאן הם ספקטרום פליטת הפלואורסצנט המסכם של SI שלושה DNA שונה לאחר דגירה עם תחמוצת גרפן או תמיסות תחמוצת גרפן מופחתות. הירידה בעוצמה מצביעה על יעילות המרווה של תחמוצת הגרפן ותחמוצת הגרפן המופחתת.
הגרפן המופחת שהוכן עם ננו-חלקיקי זהב ואור נראה הראה את יעילות המרווה היעילה ביותר. התוצאות מצביעות על כך שלתחמוצת הגרפן המופחתת שהוכנה באמצעות אור נראה וננו-חלקיקים פלזמוניים יש תכונות פיזיקליות דומות לתחמוצת גרפן מופחתת כימית. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להכין את החמצן הנאכל בשיטה פשוטה באמצעות ננו-חלקיק פלזמה והאור הנראה.
לאחר המאסטר, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 30 דקות אם היא מבוצעת כראוי תוך כדי ניסיון הליך זה. חשוב לזכור את שלב הסינתזה של IDE בשיטה האנושית ואת שלב ה-REOC LI באמצעות האור הנראה והננו-חלקיקים לאחר פיתוחו. טכניקה זו סללה את הגל לחוקרים בתחום הפחתת תחמוצת הגרפן לחקור את ההשפעה של ננו-חלקיקים פלזמוניים באור הנראה.
אני לא שוכח שעבודה עם חומצה גופרתית מרוכזת וחומצה זרחתית עלולה להיות מסוכנת ביותר ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות כגון שימוש במכסה אדים, לבישת כפפות ידיים ומסכה בעת ביצוע הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט להכנת גרפן אוקסיד מושב (reduced graphene oxide) באמצעות אור נראה וננו-חלקיקים פלסמוניים בטמפרטורת החדר. השיטה היא ללא שימוש בחומרים כימיים ויעילה מבחינת אנרגיה, והיא נותנת מענה לשאלות מרכזיות בתחום הפוטו-רדוקציה של גרפן אוקסיד בסיוע ננו-חלקיקים פלסמוניים.
הפחתה מהירה וללא כימיקלים של גרפן אוקסיד באמצעות אור נראה וננוחלקיקים פלסמוניים מציעה נתיב בר-הרחבה וחסכוני באנרגיה להשגת r-GO באיכות גבוהה עבור יישומים מתקדמים של חישוש ביולוגי וחומרי ננו. גישה זו מאפשרת ייצור הדיר של r-GO בעל תכונות הדומות לחומרים שהופחתו כימית, ובכך תומכת בפיתוח בדיקות חסון ובמחקר תרגומי. הפשטות התפעולית של השיטה והתיקוף האנליטי שלה ממיצעים אותה כיכולת הניתנת לשימוש חוזר עבור צינורות מו"פ בביופארמה.
שיטה זו להפחתה באור נראה משלבת בין סינתזה של ננו-חומרים לבין פיתוח בדיקות, ותומכת בתהליכי עבודה החל משלב הגילוי המוקדם ועד לתיקוף ביוסנסורים תרגומיים.