Name: סינתזה, אפיון, ואת Functionalization של תקליטורים היברידי Au / ו Au / ZnS Core / Shell חלקיקים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: למד סינתזה של ננו-חלקיקי זהב עם מעטפת מוליך למחצה CdS או ZnS באמצעות חליפת קטיונים ארבע-שלבית. שיטה זו מאפשרת שליטה מדויקת בעובי המעטפת ליישומים באופטו-אלקטרוניקה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

חומר זה מבוסס על העבודה הנתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע תחת CHE - 1,352,507.

1. סינתזה של ננו-חלקיקים מזהב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את מלח זהב בתא הכפפות ולהוסיף בקבוקון ניקה בעבר עם Regia אקווה לפני דילול עם מים בבקבוק נפח. כן הידראט כלוריד 1 מ&quot;מ זהב (III) (393.83 g / mol) ב 100 מ&quot;ל מים עבור פתרון מניות זהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תשקלי 3.2 גרם מוצק CTAC (320 ג &#39;/ mol) וחום, ב 25 מ&quot;ל מים, כ 60 מעלות צלזיוס במשך פירוק. מצננים לטמפרטורת החדר לדלל את התערובת עם 50 מ&quot;ל מים בבקבוק נפח להכין אמוניום כלוריד trimethyl 0.2 M Cetyl (CTAC). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 20 מ&quot;ל של תמיסת זהב 1 מ&quot;מ ו 20 מ&quot;ל של 0.2 פתרון M CTAC בתוך תחתית עגולה רותחים הבקבוק ומניחים באמבט שמן להגדיר עד 60 ° C. אפשר לערבב למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 1.7 מ&quot;ג (יחס של 1: שומה 1) אמין מוצק Borane טרט-בוטיל (86.97 g / mol) לפתרון זהב / CTAC ולתת ומערבבים במשך 30 דקות. הערה: הפתרון צריך להפוך אדום עמוק. הפתרון שהתקבל יש concentrati חלקיק זהבעל של כ -5 מיקרומטר והוא יכול להיות מאוחסן במשך חודשים בכל פעם או להשתמש מייד את השלב הבא של תגובה. </li></ol> ציפוי 2. עם כסף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש בכמויות מגיבות מדויקות כדי לצפות את החלקיקים עם פגז כסף. הפגז יספק את התבנית עבור גודל וצורה של פגז המוליכים למחצה. כמויות מגיבות מדויקות גם תעזורנה למנוע התגרענות של חלקיקי כסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית לחשב את עוצמת הקול של הליבה, בס&quot;מ 3, ו להמיר מסה לכל חלקיק באמצעות צפיפות של זהב. לדוגמא, כדי לחשב את נפח הליבה, מניח ננו-חלקיק כדורי בקוטר של 15 ננומטר לתת נפח 1767.15 ננומטר 3 ולאחר מכן להמיר סנטימטר 3 (1.77 x 10 -18 סנטימטרים 3). הכפילו את עוצמת השמע על ידי צפיפות של זהב (19.3 ס&quot;מ 3) כדי לחשב את המסה לכל חלקיק (3.41 x 10 17). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות 10 מ&quot;ל של פתרון ננו-חלקיקים מזהב 5.3 מיקרומטר, 5.30 x 10 -8 שומות של pמאמרים נוכחים. כפל על ידי המסה הטוחנת נותן לחשב את המסה של הווה זהב בתמיסה (1.04 x 10 -5 גרם). מחלקים את המסה של זהב הפתרון על ידי המסה לכל חלקיק כדי למצוא את מספר חלקיקי זהב הנוכחי (3.06 x 10 11). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הנפח של חלקיקים עם עובי קליפת 5 ננומטר, בסנטימטר 3 (8.18 x 10 18 סנטימטר 3) ולחסר זה מההיקף של ננו-חלקיקי הליבה (1.77 x 10 -18 סנטימטרים 3) כדי לקבוע את עוצמת קול הפגז (6.41 x 10 -18). המרת נפח זה למסה של כסף על ידי ההכפלה במספר חלקיקי זהב ואת הצפיפות של כסף (2.33 x 10 -4). עוביים מעטפת בטווח של 1-10 ננומטר ישמשו במחקר זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המרת המסה של כסף כדי שומות של כסף הדרושים רדיוס הקליפה 5 ננומטר (2.33 x 10 -4). מתוך ערך זה, לחשב את הנפח של 4.0 מ&quot;מ כסף חנק 540 μl) נדרש פתרון fאו את כמות הזהב מנוצל הפתרון המוצא (10 מ&quot;ל). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 3 4.0 מ&quot;מ אגנו (169.87 g / mol) פתרון 5 מיליליטר מים. באמבט שמן 70 מעלות צלזיוס, לערבב 10 מ&quot;ל של חלקיקי זהב המניות עם חומצה אסקורבית לעשות פתרון 20 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף את הפתרון הכסוף חכם ירידה לפתרון זהב חומצה אסקורבית ולאפשר התגובה ומערבבת במשך 2 שעות. הערה: התגובה תהפוך כתומה בהיר (פגז רזה) לכתום כהה (פגז עבה) במהלך התגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה חלקיקים ב 21,130 XG במשך 10 דקות ו redisperse לתוך מים נקיים. למזוג supernatant מן החלקיקים pelleted כדי לסייע הסרת חלקיקי זהב חשופים או חלקיקי כסף אשר עשויים נוצרו. </li></ol> מרת 3. של מעטפת הכסף סולפיד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול גופרית יסודות בתוך 200: 1 יחס טוחן אל הכסף המשמש בשלב הקודם של הניסוי. במשך 10 מ&quot;ל של פגז הליבה Au / Agחלקיקים פגז 5 ננומטר, לפזר 3 מ&quot;ל של oleylamine ו -1.5 מ&quot;ל של חומצה אולאית לתוך 10 מ&quot;ל טולואן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכז את קולואידים כסף, באמצעות צנטריפוגה ב 21,130 XG במשך 10 דקות ולפזר ב 1 מ&quot;ל מים. הערה: פעולה זו מסייעת להגביר את היעילות של המיצוי מן השכבה המימית אל השכבה האורגנית על היווצרות של פגז הכסף. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את קולואידים, ירידה מבחינת לפתרון גופרית תחת ערבוב במשך שעה 1. הערה: הפתרון יהפוך כחול כהה (פגזים רזים) לסגול (קונכיות עבות) כמו הגופרית הולכת השלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה פתרון colloidal ב 4000 XG במשך 10 דקות אחרי התגובה עוררה 2 hr כדי להסיר את המים וגופרית unreacted מהפתרון. Re-לפזר חלקיקים לתוך טולואן נקי עם sonication, במידת הצורך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate חלקיקים באמבט sonicator למשך 30 שניות עד 1 דקות כדי לפזר לתוך טולואן. הערה: oleylamine עודף או אולאיתחומצה עלולה לנפול מתוך פתרון וניתן להסירו לאחר שלב זה באמצעות אחסון הפתרון מן המוצק הלבן. </li></ol></li></ol> 4. חילוף קטיונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את מבשר מתכת ידי המסת חנקתי מתכת לתוך 1 מ&quot;ל של מתנול, לבצע פתרון 0.2 M של Cd (NO 3) או Zn (NO 3). הערה: 0.8 M פתרון עשוי לשמש קונכיות עבות כדי להקטין את כמות מתנול בתמיסה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבב את פתרון המתכת עם חלקיקי הכסף הפגיז גופרי ב יחס של 1: 1 טוחן עם הכסף. מחמם עד 50 מעלות צלזיוס במשך פגז קדמיום ו -65 מעלות צלזיוס במשך פגזי אבץ תחת חנקן אווירה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף phosphine תלת-בוטיל בבית 500: 1 יחס טוחן אל מבשר המתכת. בפעמים התגובה הם 2 שעות עבור קדמיום ו -20 שעות עבור אבץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר באמצעות צנטריפוגה ב 21,130 XG במשך 10 דקות על מנת להסיר כל תקליטורים מבודדים או חלקיקי ZnS אשר עשויים נוצרו. לפזר את nanopart pelletedicles לתוך ממס פולרי נקי כגון hexanes, טולואן, או כלורופורם. </li></ol> 5. ליגנד Exchange מבית Oleylamine <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את הפתרון ננו-חלקיקים עם אתנול יחס נפח 1.5 פעמים כדי פתרון קולואידים טולואן ב צינור צנטריפוגות. צנטריפוגה ב 4000 XG במשך 10 דקות עד גלולת החלקיקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף חלקיקים עם אתנול ו צנטריפוגות שוב לאסוף את החלקיקים המוצקים. הערה: החלקיקים יכולים להיות מאוחסן בשלב זה, אך הסרת אתנול נחוצה כדי למנוע צבירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאגד הליגנדים עם קבוצת nucleophilic מחייבת אל פני השטח באמצעות אתרי קטיוני מאוגדים על הקליפה. 11-mercaptoundecanoic חומצה וחומצת 3,4-diaminobenzoic הן מולקולות מתאימות מותירות החלקיקים מסיסים במים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפזר חלקיקים לתוך הפתרון ליגנד עודף גדול, כ ריכוז גבוה פי 10 מאשר מולקולות oleate הילידים. מערבב את החלקיקים ב o בטמפרטורת חדרvernight לאפשר תזוזה של כל מולקולות oleate שיורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה הפתרון ב 4000 XG במשך 10 דקות. שטפו את חלקיקי pelleted עם מתנול ו צנטריפוגות ב 4000 XG במשך 10 דקות פעם נוספת כדי לאסוף את חלקיקים מוצקים. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Pyayt, A. L., Wiley, B., Xia, Y., Chen, A., Dalton, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+photonic+and+silver+nanowire+plasmonic+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+nanotechology%22%5BJournal%5D)">Integration of photonic and silver nanowire plasmonic waveguides.</a> Nature nanotechology. 3, 660-665 (2008).</li>
<li>Chuang, M. -K., Lin, S. -W., Chen, F. -C., Chu, C. -W., Hsu, C. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle-decorated+graphene+oxides+for+plasmonic-enhanced+polymer+photovoltaic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle-decorated graphene oxides for plasmonic-enhanced polymer photovoltaic devices.</a> Nanoscale. 6, 1573-1579 (2014).</li>
<li>Ide, M. S., Davis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Important+Role+of+Hydroxyl+on+Oxidation+Catalysis+by+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+chemical+research%22%5BJournal%5D)">The Important Role of Hydroxyl on Oxidation Catalysis by Gold Nanoparticles.</a> Accounts of chemical research. , (2013).</li>
<li>Saha, K., Agasti, S. S., Kim, C., Li, X., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+Nanoparticles+in+Chemical+and+Biological+Sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Gold Nanoparticles in Chemical and Biological Sensing.</a> Chemical Reviews. 112, 2739-2779 (2012).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computed+tomography+imaging+of+cancer+cells+using+acetylated+dendrimer-entrapped+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Computed tomography imaging of cancer cells using acetylated dendrimer-entrapped gold nanoparticles.</a> Biomaterials. 32, 2979-2988 (2011).</li>
<li>Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+photothermal+therapy+%28PPTT%29+using+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+medical+science%22%5BJournal%5D)">Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles.</a> Lasers in medical science. 23, 217-228 (2008).</li>
<li>Costi, R., Saunders, A. E., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+hybrid+nanostructures%3A+a+new+type+of+functional+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Colloidal hybrid nanostructures: a new type of functional materials.</a> Angewandte Chemie International Edition. 49, 4878-4897 (2010).</li>
<li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-Field+Enhanced+Plasmonic-Magnetic+Bifunctional+Nanotubes+for+Single+Cell+Bioanalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Near-Field Enhanced Plasmonic-Magnetic Bifunctional Nanotubes for Single Cell Bioanalysis.</a> Advanced Functional Materials. 23, 4332-4338 (2013).</li>
<li>Zhang, J., Tang, Y., Lee, K., Ouyang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonepitaxial+growth+of+hybrid+core-shell+nanostructures+with+large+lattice+mismatches%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Nonepitaxial growth of hybrid core-shell nanostructures with large lattice mismatches.</a> Science. 327, 1634-1638 (2010).</li>
<li>Sun, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+Multiple+Roles+of+Polyvinylpyrrolidone+for+a+General+Methodology+of+Oxide+Encapsulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Investigating the Multiple Roles of Polyvinylpyrrolidone for a General Methodology of Oxide Encapsulation.</a> Journal of the American Chemical Society. 135, 9099-9110 (2013).</li>
<li>Khatua, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+Plasmonic+Enhancement+of+Single-Molecule+Fluorescence+by+Individual+Gold+Nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Resonant Plasmonic Enhancement of Single-Molecule Fluorescence by Individual Gold Nanorods.</a> ACS Nano. 8, 4440-4449 (2014).</li>
<li>Lakowicz, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmon-controlled+fluorescence%3A+a+new+paradigm+in+fluorescence+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Plasmon-controlled fluorescence: a new paradigm in fluorescence spectroscopy.</a> Analyst. 133, 1308-1346 (2008).</li>
<li>Tam, F., Goodrich, G. P., Johnson, B. R., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+enhancement+of+molecular+fluorescence%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Plasmonic enhancement of molecular fluorescence.</a> Nano Letters. 7, 496-501 (2007).</li>
<li>Achermann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exciton-Plasmon+Interactions+in+Metal-Semiconductor+Nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Exciton-Plasmon Interactions in Metal-Semiconductor Nanostructures.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 1, 2837-2843 (2010).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+Theoretical+Investigation+of+the+Distance+Dependence+of+Localized+Surface+Plasmon+Coupled+F%C3%B6rster+Resonance+Energy+Transfer%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Experimental and Theoretical Investigation of the Distance Dependence of Localized Surface Plasmon Coupled Förster Resonance Energy Transfer.</a> ACS Nano. 8, 1273-1283 (2014).</li>
<li>Kamat, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantum+Dot+Solar+Cells.+Semiconductor+Nanocrystals+as+Light+Harvesters%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Quantum Dot Solar Cells. Semiconductor Nanocrystals as Light Harvesters.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 112, 18737-18753 (2008).</li>
<li>Nagraj, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+sensing+of+vapors+of+similar+dielectric+constants+using+peptide-capped+gold+nanoparticles+on+individual+multivariable+transducers%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Selective sensing of vapors of similar dielectric constants using peptide-capped gold nanoparticles on individual multivariable transducers.</a> Analyst. 138, 4334-4339 (2013).</li>
<li>Nossier, A. I., Eissa, S., Ismail, M. F., Hamdy, M. A., Azzazy, H. M. E. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+detection+of+hyaluronidase+in+urine+using+cationic+gold+nanoparticles%3A+A+potential+diagnostic+test+for+bladder+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Direct detection of hyaluronidase in urine using cationic gold nanoparticles: A potential diagnostic test for bladder cancer.</a> Biosensors and Bioelectronics. 54, 7-14 (2014).</li>
<li>Hou, W., Liu, Z., Pavaskar, P., Hung, W. H., Cronin, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+enhancement+of+photocatalytic+decomposition+of+methyl+orange+under+visible+light%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Catalysis%22%5BJournal%5D)">Plasmonic enhancement of photocatalytic decomposition of methyl orange under visible light.</a> Journal of Catalysis. 277, 149-153 (2011).</li>
<li>Sheehan, S. W., Noh, H., Brudvig, G. W., Cao, H., Schmuttenmaer, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+enhancement+of+dye-sensitized+solar+cells+using+core-shell-shell+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Plasmonic enhancement of dye-sensitized solar cells using core-shell-shell nanostructures.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 117, 927-934 (2013).</li>
<li>Ratchford, D., Shafiei, F., Kim, S., Gray, S. K., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulating+Coupling+between+a+Single+Semiconductor+Quantum+Dot+and+Single+Gold+Nanoparticle%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Manipulating Coupling between a Single Semiconductor Quantum Dot and Single Gold Nanoparticle.</a> Nano Letters. 11, 1049-1054 (2011).</li>
<li>Sau, T. K., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-Assembly+Patterns+Formed+upon+Solvent+Evaporation+of+Aqueous+Cetyltrimethylammonium+Bromide-Coated+Gold+Nanoparticles+of+Various+Shapes%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Self-Assembly Patterns Formed upon Solvent Evaporation of Aqueous Cetyltrimethylammonium Bromide-Coated Gold Nanoparticles of Various Shapes.</a> Langmuir. 21, 2923-2929 (2005).</li>
<li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Au%40Ag+Core-Shell+Nanocubes+with+Finely+Tuned+and+Well-Controlled+Sizes%2C+Shell+Thicknesses%2C+and+Optical+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Au@Ag Core-Shell Nanocubes with Finely Tuned and Well-Controlled Sizes, Shell Thicknesses, and Optical Properties.</a> ACS Nano. 4, 6725-6734 (2010).</li>
<li>Park, G., Lee, C., Seo, D., Song, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full-Color+Tuning+of+Surface+Plasmon+Resonance+by+Compositional+Variation+of+Au%40Ag+Core-Shell+Nanocubes+with+Sulfides%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Full-Color Tuning of Surface Plasmon Resonance by Compositional Variation of Au@Ag Core-Shell Nanocubes with Sulfides.</a> Langmuir. 28, 9003-9009 (2012).</li>
<li>Germain, V., Li, J., Ingert, D., Wang, Z. L., Pileni, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stacking+Faults+in+Formation+of+Silver+Nanodisks%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Stacking Faults in Formation of Silver Nanodisks.</a> The Journal of Physical Chemistry B. 107, 8717-8720 (2003).</li>
<li>Reiss, P., Protière, M., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core%2FShell+Semiconductor+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Core/Shell Semiconductor Nanocrystals.</a> Small. 5, 154-168 (2009).</li>
<li>Vossmeyer, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CdS+nanoclusters%3A+synthesis%2C+characterization%2C+size+dependent+oscillator+strength%2C+temperature+shift+of+the+excitonic+transition+energy%2C+and+reversible+absorbance+shift%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">CdS nanoclusters: synthesis, characterization, size dependent oscillator strength, temperature shift of the excitonic transition energy, and reversible absorbance shift.</a> The Journal of Physical Chemistry. 98, 7665-7673 (1994).</li>
<li>Shore, M. S., Wang, J., Johnston-Peck, A. C., Oldenburg, A. L., Tracy, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Au+%28Core%29%2FAg+%28Shell%29+nanoparticles+and+their+conversion+to+AuAg+alloy+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Au (Core)/Ag (Shell) nanoparticles and their conversion to AuAg alloy nanoparticles.</a> Small. 7, 230-234 (2011).</li>
<li>Liu, X., Atwater, M., Wang, J., Huo, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extinction+coefficient+of+gold+nanoparticles+with+different+sizes+and+different+capping+ligands%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Extinction coefficient of gold nanoparticles with different sizes and different capping ligands.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 58, 3-7 (2007).</li>
<li>Lambright, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+Lifetime+of+Excitons+in+Nonepitaxial+Au%2FCdS+Core%2FShell+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Enhanced Lifetime of Excitons in Nonepitaxial Au/CdS Core/Shell Nanocrystals.</a> ACS Nano. 8, 352-361 (2014).</li>
<li>Srnová-Šloufová, I., Lednický, F., Gemperle, A., Gemperlová, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core-shell+%28Ag%29+Au+bimetallic+nanoparticles%3A+analysis+of+transmission+electron+microscopy+images%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Core-shell (Ag) Au bimetallic nanoparticles: analysis of transmission electron microscopy images.</a> Langmuir. 16, 9928-9935 (2000).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף

חלקיקי זהב על מנת להבטיח חלקיקי פגז ליבה באיכות גבוהה, מדגם monodisperse של חלקיקי זהב חייב להיות מסונתז ראשון כתבנית. 28,29,30 שינינו את סינתזת ננו-חלקיקים מהזהב לייצר חלקיקים הכתירו אמינים שלישוניים ארוך שרשרת במקום oleylamine הכתיר חלקיקים. חלקיקים הכתיר Oleylamine להראות תהודת plasmon צרה מדי, מעידה על טווח גודל monodisperse, אך החלקיקים מסונתזים באמצעות הפחתת שימוש אמינה טרט-בוטיל ובנוכחות של שליש...

חלקיקי זהב וכסף יש פוטנציאל התקדמות טכנולוגית בעתיד במגוון של יישומים, כולל פוטוניקה, 1 photovoltaics, 2 קטליזה, 3 כימיים / חישה ביולוגית, 4 הדמיה ביולוגית, 5 ו טיפול פוטודינמי. 6 תחת עירור גלוי, האלקטרונים המשטחים יכולים להתנדנד כדי יוצר תהודה המכונית תהודת Plasmon המשטח מקומית (SPR), אשר יכול להיות מנוצלת כדי להתרכז קרינת אירוע בתחום הנראה. לאחרונה, חלקיקי מתכת אצילים כבר בשילוב עם חלקיקים מוליכים למחצה או מגנטיים לייצר חלקיקים היברידיים עם פונקציונליות משופרת מתכוננת. 7,8 ספרות אחרונות, כגון המחקר שנערך על ידי אויאנג et al. 9 או חן et al. 10, הוכיח את האפשרות לסינתזה של חלקיקים אלה, אלא שליטה מוגבלת רק את האחידות של זן כלאיים אפשרי בגללחלוקה בגדלים ננו-חלקיק זהב מורכב על ידי חוסר אפיון אופטי מצמידים עם אפיון פיזי בכל שלב של צמיחה. Zamkov et al. מראה אחידות דומה במבנה פגז אבל רק עובי פגז אחד נוצל עם גדלי ליבה שונים, עם פגזים כמה לא מתהווים באופן מלא סביב החלקיקים. על מנת לנצל אותם חלקיקים ביעילות, התגובה האופטית המדויקת חייבת להיות ידועה ומאופיין עבור מגוון רחב של עוביי פגז. דיוק גבוה בעובי פגז יכול להתבצע באמצעות חלקיקי זהב monodisperse, מימייה כתבנית, וכתוצאה מכך שליטה גבוהה על זן הכלאיים הסופי. אינטראקציה בין ליבת הקליפה עשויה להציג שיפור מוגבל בשיעורי קליטה או פליטה בשל הכמות הקטנה של חומר מוליך למחצה ואת קרבת ליבת הזהב. במקום אינטראקציה בין למחצה מצוי במעטפת ואת חלקיקי זהב, הקליפה עשויה להיות שימושד כשומר רווח להגביל את המרחק בין כרומופור חיצוני. 11 זה יאפשר שליטה גבוהה על הפרדה מרחבית בין תוך plasmon, השולל את התוצאות של מגע ישיר עם משטח המתכת. ההיקף לאינטראקציה האלקטרונית בין תהודת plasmon פני שטח אקסיטון המיוצר כרומופור, קשור ישירות אל המרחק בין המינים המתכתיים מוליך למחצה, איכות סביבת השטח ועוצמתו של האינטראקציה. 12 כאשר המינים מופרדים מרחקים גדולים יותר מאשר 25 ננומטר, שני המצבים האלקטרוניים יישמרו על שלוות הרוח ואת התגובה האופטית נותרת ללא שינוי. 13 משטר הצימוד החזק הוא דומיננטי כאשר החלקיקים יש קשר אינטימי יותר ויכולים לגרום המרווה של כל אנרגית עירור באמצעות שיפור שיעור nonradiative או העברת אנרגית תהודת פורסטר ( סריג). 14,15 מניפולציה של כוח הצימוד, על ידי ה כוונוןמרווח דואר בין ננו-החלקיקים כרומופור והמתכת, יכול לגרום השפעות חיוביות גם כן. מקדם הכחדת ננו-חלקיקים יכול להיות סדר הגודל גדול יותר מאשר רוב chromophores, המאפשר החלקיקים לרכז את אור האירוע הרבה יותר יעיל. ניצול יעילות העירור המוגבר של ננו-החלקיקים יכול לגרום שיעורי עירור גבוהים יותר כרומופור. 12 זיווגים של דיפול העירור יכול גם להגביר את קצב הפליטה של כרומופור אשר, יכול לגרום לעלייה בתשואת קוונטים אם שיעורי nonradiative אינם מושפעים. אלה 12 השפעות יכולות להוביל תאים או סרטים סולריים עם ספיגה גדלה, ואת יעילות פוטו, בהנחייתם של הספיגה המוגברת החתך של זהב ואת ההקלות ממוצא תשלום מההשכבה המוליכה למחצה בשל קיומם של מצבי משטח מקומיים. 12,16 זה המחקר גם יספק מידע שימושי על כוח הצימוד של plasmon כמו afמשיחה של מרחק. Plasmons משטח המקומי נרחב שמש חישת 17 וזיהוי 18 יישומים בשל הרגישות של תהודת plasmon לסביבה המקומית. Et קרונין al., מראה את היעילות הקטליטית של סרטי Tio 2 ניתן לשפר עם תוספת של חלקיקי זהב. סימולציות הראו כי עלייה זו בפעילות נובעת צימוד של השדה החשמלי plasmon עם אקסיטונים שנוצרו Tio 2, אשר לאחר מכן, הגדיל את שיעור דור אקסיטון. 19 Schmuttenmaer et al., הראה כי היעילות של צבען רגיש (DSSC) תאים סולריים יכול להיות שיפור עם שילוב של אגרגטים 2 Au / SiO 2 / טיו. מצרף לשפר את הקליטה באמצעות יצירת מצבי plasmon המשטח מקומיים רחבים המגדילות קליטות אופטי על פני טווח רחב של תדרים. 20 בספרות אחרות, Li et al. להתבונןהפחתה משמעותית ד בחי קרינה וכן שיפור מרחק תלוי בעוצמת קרינת מצב יציבה נצפתה באמצעות צימוד ישיר של CdSe יחיד / נקודת קוונטית ZnS ו ננו-חלקיקי זהב אחת. 21 על מנת לנצל את מלוא היתרונות של שיפור plasmonic זה, יש צריך בשביל צימוד פיזי עם מרחקי סט בין שני המינים. סינתזה של חלקיקים היברידיים Jiatiao et al., תיאר שיטה חומר מוליך למחצה מעיל על חלקיקי זהב באמצעות חילופי קטיונים כדי לייצר עוביים פגז אחיד מתכונן. הפגזים היו אחידים עובי, אבל תבניות הזהב לא היו מאוד monodisperse. זה יהיה לשנות את המוליכים למחצה יחס זהב מן חלקיקי חלקיקים ולכן כוח הצימוד. .9 המחקר מעמיק על התכונות האופטיות של חלקיקי פגז הליבה הללו נערך, על מנת לפתח Reprodשיטה סינתטית ucible. שיטות קודמות להסתמך על סינתזת ננו-חלקיקים מבוססים אורגנית, אשר יכול לייצר דגימות עם תהודות plasmon רחבות בשל הומגניות בגודל ננו-חלקיקים מהזהב. סינתזה מימית שונה של ננו-חלקיקי זהב יכול לספק תבנית הננו-חלקיק זהב לשחזור monodisperse עם יציבות לתקופות זמן ארוכות. כלוריד אמוניום trimethyl המימייה הפעיל שטח cetyl יוצר שכבה כפולה על פני שטח ננו-החלקיקים עקב אינטראקציה בין שרשרות פחמנים הארוכות של מולקולות אמוניום כלוריד trimethyl cetyl סמוכות. 22 בשכבת קרקע עבה זה דורשת כביסה מקפידה להסיר פעילי שטח עודפים ולאפשר גישה אל פני שטח ננו-החלקיקים יכולה להיות נשלטה, אבל יכול לספק שליטה גבוהה על הגודל וצורת ננו-חלקיקים. 23 התוספת המימית של פגז כסף עם דיוק גבוה מוביל על קשר אינטימי יותר בין עובי קליפת תכונות אופטיות. 23 ירידה איטית באמצעות אסקורבית acid הוא מנוצל כדי להפקיד את הכסף על פני שטח הזהב, מחייב התוספת של מלח כסף כדי להיות מדויק מאוד על מנת למנוע היווצרות של חלקיקי כסף בפתרון. הצעד השלישי דורש עודף גדול של גופרית להתווסף לתוך שלב אורגני העברת שלב של החלקיקים המימיים חייבת להתרחש. עם תוספת של oleylamine כסוכן מכסה אורגני וחומצה אולאית, אשר עשוי לשמש הן סוכן וסיוע מכסה בשלב העברת החלקיקים, מדים, פגז גופרי כסף אמורפי יכול להיוצר סביב החלקיקים. 9,24 הריכוז מולקולות אלה חייבות להיות גבוהות מספיק כדי למנוע הצטברות של החלקיקים בשלב זה, אך גם עודף הרבה יכול לעשות טיהור קשה. בנוכחות phosphine בוטיל תלת ו חנקתי מתכת (Cd, Zn או Pb), חילופי קטיונים הפנימי של הקליפה גופרי אמורפי יכול להתנהל. טמפרטורות תגובה חייבות להיות שונות עבור reactivates השונה של המתכות 9יש לבטל וכל גופרית עודפת להפחית את ההיווצרות של נקודות קוונטיות פרט. כל צעד של הסינתזה מקביל שינוי בסביבת השטח של ננו-החלקיקים, ולכן, שינוי plasmon יש לשים לב בשל התלות של תדר plasmon על סובבי שדה דיאלקטרי. מחקר מקביל של קליטה אופטית כפונקציה של מיקרוסקופית אלקטרונים הילוכים (TEM) אפיון שימש לאפיין חלקיקים. הליך סינטטי זה יספק איתנו מבוקר היטב דגימות אחידות, מתן קורלציה טובה מנתונים מיקרוסקופיה וספקטרוסקופיה. צימוד עם fluorophores מריחת שכבת מרווח דיאלקטרי בין משטח מתכת plasmonic וכן fluorophore יכול לעזור להפחית הפסדים עקב העברת אנרגית nonradiative של אקסיטונים נוצרו לתוך המתכת. שכבת מרווח זה גם יכול לסייע בחקר תלות מרחק בין fluorophore ואתplasmon תהודה על משטח מתכת. אנו מציעים להשתמש במעטפת המוליכים למחצה של חלקיקים ההיברידיים כנדבך המרווח דיאלקטרי שלנו. עובי הקליפה יכול להיות מכוון בדייקנות ננומטר עם עובי הנע בין 2 ננומטר ל -20 ננומטר המאפשרים ניסויים קורלציה מרחק מדויק להתנהל. הקונכייה יכולה גם להיות מכוונת עם Cd, Pb או Zn קטיונים ו- S, Se ואניונים טה, המאפשרת שליטה לא רק המרחק, אלא גם את הקבוע הדיאלקטרי, הסדר להקה אלקטרוני ואפילו פרמטרי סריג הגבישי.

<table><tbody><tr>מערכת טיהור מים <td>MilliQ Water</td><td>Millipore</td><td>Millipore</td><td>מים עם 18 M&#937; התנגדות שימשה בכל הניסויים</td></tr><tr><td>Gold(II) trihydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>520918</td><td>משמש כקודמן זהב לסינתזה של ננו-חלקיקים</td></tr><tr><td>Cetyl trimethyl ammonium chloride (CTAC)</td> <td>TCI America</td><td>H0082</td><td>המשמש כחומר פעילי שטח לננו-חלקיקי זהב</td></tr><tr><td>בוראן טרט בוטיל אמין</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>180211</td><td>משמש כחומר הפחתה לננו-חלקיקי זהב</td></tr><tr><td>חנקת כסף</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>204390</td><td>משמש כמקור כסף ליישום מעטפת</td></tr><tr><td>חומצה אסקורבית</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>A0278</td><td>משמש כחומר הפחתה ליישום מעטפת כסף</td></tr><tr><td>אבקת גופרית</td><td>אקרוס</td><td>199930500</td><td>משמש כמקור גופרית להמרת מעטפת כסף גופרתי</td></tr><tr><td>Oleylamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O7805</td><td>משמש כחומר פעילי שטח להמרת מעטפת כסף גופרתי</td></tr><tr><td>364525</td><td>Oleylamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>משמש כחומר פעילי שטח להמרת מעטפת כסף גופרתי</td></tr><tr><td>קדמיום חנקתי טטרהידרט</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>642405</td><td>משמש כמקור קדמיום להחלפת קטיון</td></tr><tr><td>אבץ חנקתי הקסהידרט</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>Z45</td><td>משמש כמקור אבץ להחלפת קטיון</td></tr><tr><td>11-חומצה מרקפטונדקנואית</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td></td><td>450561 משמש כליגנד מסיס במים במהלך חילופי ליגנד</td></tr><tr><td>3,4-חומצה דיאמינובנזואית</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>D12600</td><td>משמש כליגנד מסיס במים במהלך חילופי ליגנד</td></tr><tr><td>ספקטרופוטומטר ספיגת UV-Vis</td><td>Cary</td><td>50 Bio</td><td>משמש לניטור ספקטרום הספיגה של תמיסות קולואידיות</td></tr><tr><td>JEOL TEM 2100</td><td>JEOL</td><td>2100</td><td>משמש לניתוח גודל של ננו-חלקיקים מסונתזים. רשתות TEM נרכשו</td></tr><tr><td>מספקטרופוטומטר FTIR</td><td>של tedpella Perkin Elmer</td><td>Spec 100</td><td>המשמש לניטור קומפוסטציה כימית של פני השטח של ננו-חלקיקים לאחר החלפת ליגנד.</td></tr></tbody></table>

סינתזה, אפיון, ואת functionalization של תקליטורים היברידי au / ו au / zns core / shell חלקיקים

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

חלקיקי Plasmonic מהווים חומר אטרקטיבי עבור יישומי קצירת אור בשל השטח שלהם לשנות בקלות, שטח פנים גבוה מקדמי הכחדה גדולים אשר יכול להיות מכוון על פני הספקטרום הנראה. מחקר לתוך שיפור plasmonic של מעברים אופטיים הפך פופולרי, בשל האפשרות של שינוי ובמקרים מסוימים שיפור מאפייני פליטה-צילום קליטה או של chromophores הסמוך כגון צבע מולקולרי או נקודות קוונטיות. השדה החשמלי של בני הזוג יכול plasmon עם דיפול העירור של chromophore, perturbing המדינות האלקטרוניות הכרוכות במעבר ומובילה ל קליטה ופליטה מוגברת. שיפורים אלה ניתן לאיין גם במרחקים קרובים ידי מנגנון העברת אנרגיה, מה שהופכים את הסידור המרחבי של שני המינים הקריטיים. בסופו של דבר, שיפור של יעילות קצירת אור בתאים סולאריים plasmonic יכול להוביל רזה, ולכן, מכשירים בעלות נמוכה. developmאף אוזן גרון של חלקיקי ליבה / פגז היברידיים יכול להציע פתרון לבעיה זו. התוספת של spacer דיאלקטרי בין חלקיקי זהב כרומופור היא השיטה המוצעת לשלוט על עוצמת צימוד plasmon אקסיטון ובכך לאזן הפסדים עם רווחי plasmonic. נוהל מפורט עבור ציפוי זהב חלקיקים עם תקליטורים ופצצות מוליכים למחצה ZnS מוצג. החלקיקים להראות אחידות גבוהה עם שליטת גודל בשני חלקיקי זהב הליבה ומיני פגז המאפשרים חקירה מדויקת יותר לתוך שיפור plasmonic של chromophores החיצוני.

ספקטרום ספיג מנורמל של ננו-חלקיקי זהב עם שלושה פעילים שטח שונים מוצג באיור 1. הפעיל השטח המנוצל הוא אמוניום כלוריד oleylamine, tetradecyl trimethyl (TTAC), כלוריד אמוניום cetyl trimetyl. פעילי שטח CTAC ו TTAC להראות להקת קליטת תהודת plasmon צרה יותר. כמות צמצום הסוכן לא רק משפיעה על FWHM אבל מיקום השיא של פתרונות ננו-חלקיקים וכתוצא...

מתבצעת סינתזה של ננו-חלקיקי זהב אחידים המצופים בקליפות מוליכים למחצה של CdS או ZnS. ציפוי המוליכים למחצה מתבצע על ידי הפקדת מעטפת גופרתית כסף והחלפת קטיוני הכסף בקטיוני אבץ או קדמיום.

סינתזה, אפיון, ואת Functionalization של תקליטורים היברידי Au / ו Au / ZnS Core / Shell חלקיקים

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להכין ננו-חלקיקי זהב המצופים במעטפת של מוליך למחצה בעל פער אנרגיה (bandgap) רחב. חומר המעטפת יכול להיות קדמיום סולפיד או אבץ סולפיד, ויש לאפשר כיוונון של עובי המעטפת. טכניקה זו מתגברת על חוסר ההתאמה הגדול של הסריג בין הליבה למעטפת באמצעות שימוש בטכניקת חילוף קטיונים בארבעה שלבים ליצירת המעטפות.היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא היכולת להפיק ננו-חלקיקים של זהב במבנה ליבה-מעטפת (core shell) בעלי מונו-דיספרסיות גבוהה ובשליטה מצוינת בעובי המעטפת. הננו-חלקיקים המופקים בטכניקה זו יכולים לשמש כאלמנטים פלסמוניים המצומדים לסופגים במערכות אופטו-אלקטרוניות, שכן המעטפת בעלת פער הפס (bandgap) הרחב מאפשרת כוונון מדויק של מרחקי האינטראקציה. כוונון אינטראקציות באופן זה מאפשר לנו להגביל הפסדים ולמקסם את הגברת הספיגה או הפליטה, ולספק תובנות לגבי הפוטנציאל של צימוד אקסיטון-פלסמון עבור מגוון יישומים.כדי להתחיל בסינתזה של ננו-חלקיקי זהב, עבדו בתוך תא כפפות כדי לשקול מלח זהב בתוך מבחנה שננקתה מראש באמצעות aqua regia, לפני הדילול ב-100 milliliters של מים בבקבוע מדידה. לאחר מכן, הוסיפו 3.2 grams של cetyltrimethylammonium chloride מוצק, או CTAC, וחממו ב-25 milliliters של מים לטמפרטורה של כ-60 degrees Celsius לצורך המסה. קררו את התערובת לטמפרטורת החדר ודללו ל-50 milliliters עם מים בבקבוע מדידה כדי להכין תמיסת CTAC בריכוז 0.2 molar.ערבב 20 milliliters של תמיסת זהב בריכוז one millimolar ו-20 milliliters של תמיסת CTAC בריכוז 0.2 molar בתוך בקראק עם תחתית עגולה. הנח לתערובת להתערבב במסבנא שמן המוגדר ל-60 degrees Celsius למשך עשר דקות. לאחר מכן, הוסף 1.7 milligrams של borane tert-butylamine מוצק לתמיסת הזהב ו-CTAC, והנח לתערובת לעבור ערבוב למשך 30 דקות.התמיסה צריכה להפוך לאדום כהה. לתמיסה שהתקבלה ריכוז של חלקיקי זהב של כ-5 µM, וניתן לאחסנה למשך חודשים או להשתמש בה באופן מיידי לשלב הבא של התגובה. לאחר מכן, יש להוסיף את תמיסת הכסף בטיפות לתמיסת הזהב וחומצה אסקורבית ולהמשיך לערבב את התגובה במשך שעתיים.בתוך אמבט שמן בטמפרטורה של 70 °C, ערבבו 10 milliliters של תמיסת מכס של ננו-חלקיקי זהב עם חומצה אסקורבית להכנת תמיסה בריכוז של 20 millimolar. לאחר מכן, הכינו תמיסת כסף חנקתי (silver nitrate) בריכוז של 4.0 millimolar בחמישה milliliters של מים. במהלך התגובה, צבע התמיסה ישתנה מכתום בהיר לכתום כהה, בהתאם לעובי המעטפת.סובבו את הננו-חלקיקים בצנטריפוגה במהירות של 21,130 gs למשך עשר דקות, ולאחר מכן פזרו אותם מחדש במים נקיים. שפכו את הנוזל העליון (supernatant) מהננו-חלקיקים שהשקיעו כדי לסייע בהסרת ננו-חלקיקי זהב או כסף שייתכן ונוצרו. שקלו גופרית אלמנטרית ביחס מולרי של 200 ל-1 ביחס לכסף שנעשה בו שימוש בשלב הקודם של הניסוי.עבור עשרה מיליליטרים של חלקיקי ליבה-מעטפת מזהב וכסף ומעטפת של חמישה ננומטר, המיסו 1.5 מיליליטרים של חומצה אולאית ושלושה מיליליטרים של אולאילאמין בתוך עשרה מיליליטרים של טולואן. לאחר ההמסה, התמיסה צריכה להיות בצבע צהוב בהיר. מים שנותרו עלולים לפגוע במסיסות של הננוחלקיקים ושל מולקולות הפעיל שטח החופשיות, מה שעשוי להוביל לצבירה בלתי הפיכה של ננוחלקיקי הזהב.כדי להבטיח את הסרת המים בשלב הטיהור הבא, רכז את קולואידי הכסף באמצעות צנטריפוגציה ב-21,130 gs למשך עשר דקות. פזר את קולואידי הכסף במיליליטר אחד של מים. פעולה זו מסייעת להגביר את יעילות המיצוי מהשכבה המימית לשכבה האורגנית עם היווצרות מעטפת הכסף.הוסף את הקולואידים בטיפות לתמיסת הגפריל תחת ערבוב למשך שעה אחת. התמיסה תהפוך לכחול כהה עבור קליפות דקות יותר, ולסגול עבור קליפות עבות יותר, ככל שתהליך הגפרילציה יגיע להשלמה. הוסף נפח זהה של 70% אתנול לפני הצנטריפוגה.סנטריפוז את התמיסה הקולואידית ב-4,000 gs למשך 10 דקות, לאחר שהתגובה ערבבה למשך שעתיים, כדי להסיר את המים והגופרית שלא הגיבה מהתמיסה. עודף של oleylamine או חומצה אולאית עשוי לשקוע מהתמיסה וניתן להסירו לאחר שלב זה על ידי דקנטציה של התמיסה מהמוצק הלבן. במידת הצורך, פזר מחדש את הננו-חלקיקים על ידי סוניקציה במכשיר סוניקציה (bath sonicator) למשך 30 שניות עד דקה אחת, כדי לפזר אותם אל תוך ה-toluene.הכינו את הפרקורסור המתכתי על ידי המסת נטרט המתכת במיליליטר אחד של מيثנול ליצירת תמיסה 0.2 מולרית של cadmium nitrate או zinc nitrate. ערבבו את התמיסה המתכתית עם הננוחלקיקים בעלי מעטפת של כסף-סולפיד ביחס מולרי של אחד ለአחד עם הכסף. חממו ל-50 °C עבור מעטפת קדמיום, ול-65 °C עבור מעטפת אבץ, תחת האטמוספירה של חנקן.בשלב הבא, הוסיפו tributylphosphine ביחס מולרי של 500 ל-1 ביחס למקדם המתכת. טהרו באמצעות סנטריפוגציה ב-21,130 ×g למשך עשר דקות כדי להסיר ננו-חלקיקים מבודדים של cadmium sulfide או zinc sulfide שייתכן שנוצרו. פזרו את משקע הננו-חלקיקים לתוך ממס נקי ולא פולרי, כגון hexane, toluene או chloroform.מוצגות כאן תמונות מיקרוסקופ אלקטרוני חולף, או TEM, של ננו-חלקיקי זהב שסונתזו עם CTAC כחומר פעיל שטח. הננו-חלקיקים היו בעלי גביש יחיד עם קוטר של 16 nanometer וסטיית תקן של 0.4 nanometers. ניתן לנטר את עובי מעטפת הכסף באמצעות ספקטרוסקופיית בליעה באור על-סגול ונראה.באיור זה, עובי הכסף עולה מצבע שחור לכחול בהיר. הפלזמון שפחית של ננו-חלקיקי זהב זז לאנרגיות גבוהות יותר ככל שעובי מעטפת הכסף עולה. כאן מוצגות תמונות TEM של ננו-חלקיקי זהב עם מעטפות כסף.כסף גדל על גבי הליבה המוזהבת כדי לספק תבנית עבור המעטפת המוליכה למחצה שתבוא לאחר מכן. רגבי המעטפות מכוונים בין שלושה לשבעה ננומטרים. בשלב הבא, הננו-חלקיקים המצופים בכסף מטופלים בגפרית כדי ליצור מעטפת של כספית גופרית.המעטפות המתקבלות נוטות להיות מעט גדולות יותר מהמעטפות הכסופית הקודמות, אך בעלות התפלגות אחידה. לבסוף, ניתן להשתמש בקדמיום, בדוגמה זו, או באבץ כדי להחליף את יוני הכסף וליצור מעטפת מוליך למחצה של קדמיום סולפיד או אבץ סולפיד. המעטפת המתקבלת היא בעלת גביש יחיד עם רדיוס התואם לרדיוס הכסף בשלב הציפוי הראשון.לאחר רכישת המיומנות, ניתן לבצע טכניקה זו בתוך שבע עד שמונה שעות במידה ותבוצע כהלכה. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לנקות כראוי את כל כלי הזכוכית באמצעות aqua regia לפני השימוש. לאחר צפייה בסרטון, תוכלו לצפות ננו-חלקיקי זהב מימיים בשכבה של קדמיום סולפיד או אבץ סולפיד.חלקיקי הזהב הננומטריים מצופים בכסף, אשר הופך לסילבר סולפיד (סולפיד של כסף). לבסוף, הכסף מוחלף בקדמיום או באבץ.

synthesis-characterization-functionalization-hybrid-aucds-auzns

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

דנו בסינתזה של nanocups graphitic הבודדים באמצעות סדרה של טכניקות כולל שיקוע כימי, חמצון החומצה וsonication חללית-קצה. על ידי הפחתה של ציטרט...

סינתזה וFunctionalization גביעי Nanotube פחמן חנקן מסומם עם חלקיקי זהב כפקקים

מתוארת שיטה חדשה לסינתזה של ננו-חלקיקי ליבת מתכת באמצעות סילנול יציב במים.

הדור של Zerovalent מתכת Core חלקיקים שימוש n- (2-aminoethyl) -3-aminosilanetriol

מוצגת שיטה לפונקציונליזציה של ננו-צינורות פחמן עם שכבות אנקפסולציה פולימריות הניתנות לכוונון מבנה ואפיון מבני באמצעות פיזור נויטרונים בזווית קטנה.

Functionalization של ננו-צינורות פחמן חד-דופנות עם קופולימרים לחסום Thermo-הפיך אפיון על ידי פיזור קטן זווית ניוטרון

כאן אנו מציגים שיטה לסינתזה של ננו-חלקיקי קדמיום גופרתי (CdS) נטולי ליגנד המבוססים על קופולימר גופרית ייחודי. קופולימר הגופרית פועל כממס בטמפרטורה גבוהה ומקור גופרית במהלך סינתזת הננו-חלקיקים ומייצב את הננו-חלקיקים לאחר התגובה.

סינתזה של חלקיקים CDS-חינם ליגנד בתוך מטריקס קופולימר גופרית

כאן אנו מציגים שיטה אמינה לניטור שילוב של ננו-חלקיקים במטריצת מארח פולימרית באמצעות אנקפסולציה של נפיחות. אנו מראים כי ניתן לדמיין במדויק את ריכוז פני השטח של נקודות קוונטיות של קדמיום סלניד באמצעות הדמיית פלואורסצנטיות חתך.

ניתוח ההלחנה מתקדם של מרוכבים Nanoparticle-פולימר באמצעות דימות פלואורסצנטי ישיר

כאן, אנו מכינים ולאפיין ננו ZnO / CdSSe היררכי דמוי עץ הרומן, שבו סניפים CdSSe גדלים על nanowires ZnO מיושר אנכית. Nanotrees וכתוצאה מכך הם חומר פוטנציאל המרת אנרגיית השמש והתקנים אופטו-אלקטרוניים אחרים.

סינתזה של המבנה ההיררכי ZnO / CdSSe Heterostructure Nanotrees

כאן אנו מציגים פרוטוקול לסינתזה של ננו-חלקיקי Co הנתמכים בננו-צינוריות פחמן עם דופנטים Co ו-N לייצור מימן.

סינתזה של ננו-חלקיקי מתכת הנתמכים על ננו-צינוריות פחמן עם אטומי Co ו-N מסוממים ויישומיה הקטליטיים בייצור מימן

כאן, אנו מדגימים פרוטוקול לסינתזה דו-שלבית של קליפות ליבה חד-גבישיות באמצעות זוג מסגרת מתכתית-אורגנית לא איזוסטרוקטורלית (MOF), HKUST-1 ו-MOF-5, שיש להם סריגי גבישים תואמים היטב.

סינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות חד-גבישיות

מוצגת טכניקת סינתזה להכנת ה-ZnCoS/ZnCdS המגיב לאור הנראה עם פוטו-קטליזטור במבנה גבישי תאום וטכניקת בדיקת תגובת הפוטו-רדוקס של הפעילות הפוטו-קטליטית והסלקטיביות שלו באבולוציה של H2 וייצור בנזלדהיד.

סינתזה והערכות ביצועים של ZnCoS/ZnCdS עם מבנה גביש תאום עבור פוטו-קטליזה רב-תכליתית של חמצון חיזור ביישומי אנרגיה

אורגני חיבור פפטיד שיישונים (PTAs) הוא superfamily של peptidomimetics שכולל, אך אינם מוגבלים לפפטידים, peptoids ופפטידים מפוגלים-N. כאן אנו מתארים שיטה סינתטית המשלבת את שניהם מפוצלת וברכה ואסטרטגיות תת מונומר לסנתז ספרייה חד מתחם אחד אגל PTAs.

סינתזה מפוצלת וברכה ואפיון של הספרייה אמידה השלישון פפטיד

למד סינתזה של ננו-חלקיקי זהב עם מעטפת מוליך למחצה CdS או ZnS באמצעות חליפת קטיונים ארבע-שלבית. שיטה זו מאפשרת שליטה מדויקת בעובי המעטפת ליישומים באופטו-אלקטרוניקה.

סינתזה, אפיון, ואת Functionalization של תקליטורים היברידי Au / ו Au / ZnS Core / Shell חלקיקים

גלה סרטונים נוספים