다기능 하이브리드 철 ₂ O ₃ 효율적인 플라즈몬 난방을위한 -Au 나노 입자

이 연구 연구의 전반적인 목표는 습식 화학적 접근 방식으로 생성된 새로운 종류의 다기능 산화철 금 나노 입자의 특성을 조사하고 플라즈몬 효과를 통해 빛을 열로 효율적으로 변환할 수 있는 방법을 보여주는 것입니다. 산업 응용 분야에서 귀금속 나노 입자와 관련된 비용을 줄이는 한 가지 방법은 적은 비용으로 동일한 특성을 가진 더 저렴한 대안을 만드는 것입니다. 예를 들어, 산화철 금 나노 입자는 순금 나노 입자만큼 효율적으로 수용액을 광열로 가열하는 동시에 후자의 원래 특성을 유지할 수 있습니다.

저렴한 비용과 고유한 특성으로 인해 당사의 나노 입자는 AnaLight 광열 조작, 생체 의학 이미징 및 감지, 분석 처리 및 자기 감지와 같은 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 이 절차를 시작하려면 탈이온수에 산화철의 25밀리몰 스톡 용액을 준비합니다. 10ml의 탈이온수와 교반 막대를 25ml 원뿔형 플라스크에 넣습니다.

플라스크를 가열 블록에 놓은 후 100마이크로리터의 산화철 원액을 넣고 약 5분 동안 저으면서 혼합물을 가열합니다. 다음으로, 물 10ml에 구연산나트륨 0.1g을 용해시켜 10%구연산나트륨 용액 10ml를 준비합니다. 1%구연산나트륨 용액 1ml를 산화철 용액이 들어 있는 플라스크에 넣습니다.

용액을 섭씨 100도로 가열한 후 플라스크에 0.01 몰 클로로오우르산 250마이크로리터를 첨가합니다. 용액을 100도에서 10분 동안 계속 가열합니다. 그런 다음 가열 블록에서 용액을 제거하고 1-2시간 동안 실온으로 식히십시오.

그런 다음 4, 700 x g에서 7분 동안 원심분리하여 샘플을 정제합니다. 완료되면 샘플에서 상등액을 제거합니다. 그런 다음 최대 1ml의 탈이온수에 나노 입자를 상환합니다.

나노 입자를 특성화하려면 3ml의 적갈색 수용액을 메타크릴레이트 큐벳에 넣습니다. 시중에서 구입한 자석을 큐벳 가까이에 놓습니다. 이 시점에서 레이저 전원 공급 장치를 켜고 균형을 잡습니다.

밸런스 윈도우가 레이저 경로를 방해하거나 IR 열전대를 막지 않도록 배치합니다. IR 열전대에서 보호 커버를 제거한 후 데이터 수집 소프트웨어 프로그램을 열고 실행을 클릭한 다음 측정 이름을 Warm Up으로 지정합니다.시스템이 예열되는 동안 후드에서 원하는 용액을 적절한 양의 메타크릴레이트 큐벳에 피펫팅하여 샘플을 준비합니다. 레이저 출력을 거의 보이지 않는 빔을 생성하는 가장 낮은 설정으로 조정합니다.

레이저 빔 스폿이 방해받지 않고 IR 열전대의 초점에 남아 있는지 확인하십시오. 그런 다음 큐벳의 측면이 열전대의 IR 측정 빔에 수직이 되고 레이저 빔 스폿이 용액의 중심에 부딪히도록 샘플을 밸런스 암에 놓습니다. 빔이 더 이상 보이지 않을 때까지 레이저 출력을 줄입니다.

워밍업이 완료되면 측정 프로그램을 중지하고 소프트웨어를 종료합니다. 저울을 다시 제로화하고 데이터 수집 소프트웨어 프로그램을 연 후 실행을 클릭하고 데이터 파일의 이름을 만듭니다. Save(저장)를 클릭하여 데이터 수집을 시작합니다.

120초 동안 데이터를 수집한 후 레이저 출력을 원하는 설정으로 높입니다. 다시 1000초 동안 데이터를 수집한 후 레이저 출력을 최소 설정으로 조정하고 레이저 전원 공급 장치를 끕니다. 실험이 완료되면 프로그램을 종료합니다.

모든 것을 끄고 모든 장비를 복구한 후 추가 처리를 위해 실험 데이터를 ASCII 형식으로 저장합니다. SEM 분석은 산화철 금 나노 입자의 형태를 밝혀 더 작고 밝고 둥근 금 나노 입자로 기능화되는 것처럼 보이는 둥근 불규칙한 산화철 입자의 응집체를 보여줍니다. 하이브리드 나노 입자의 UV-Vis-NIR 스펙트럼에서 뚜렷한 흡광도 피크는 520 나노 미터에서 관찰되며, 금 나노 입자의 LSPR 모드에 기인하여 산화철을 기능화합니다.

반응 용액의 UV-Vis 흡광도 스펙트럼은 용액에 분산된 산화철 나노 입자에 기인하는 초기의 약간의 가시광선 흡광도를 보여줍니다. 반응이 진행됨에 따라 1.5분에 피크가 형성되며, 이는 금 나노입자가 형성되고 산화철 표면에 증착되는 것과 일치합니다. 산화철 금과 금 나노 입자의 광열 가열 측정은 온도가 섭씨 40도 이상 증가하면서 거의 동일한 온도 프로파일을 나타냅니다.

탈이온수 실험은 변화를 보이지 않으며, 이는 나노 입자 용액의 온도 상승이 전적으로 나노 입자에서 흡수된 전자기 에너지의 소멸에 기인함을 보여줍니다. 나노 입자 용액의 질량 변화는 배경 증발 속도보다 훨씬 크며, 이는 상당한 속도로 증기를 생성하기에 충분히 높은 표면 온도를 나타냅니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 두 시간 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도하는 동안 재현 가능한 결과를 보장하기 위해 깨끗한 실험실 유리 용기를 사용하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 전자 현미경, UV-Vis 및 DLS와 같은 다른 방법을 수행하여 레이저로 인한 손상이 발생했는지 확인할 수 있습니다. 개방형 레이저 빔으로 작업할 때 최소 레이저 출력으로 시스템을 정렬하고, 외부 차단 표유 반사를 확인하고, 가능할 때마다 레이저를 닫고, 필요한 경우 적절한 레이저 보안경을 착용하는 등 적절한 예방 조치를 취하십시오.

이 비디오를 시청한 후에는 값싼 나노 입자를 대량으로 생산하는 방법과 실제 응용 분야에서 무선 및 주문형으로 표적 열을 생성하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.