Name: 활성 표면 성장 메커니즘을 통해 기판 바인딩된 Au 나노 와이어의 합성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 36 s
Description: 배우세요 활성 표면 성장 메커니즘을 이용한 기판 바인딩된 Au 나노 와이어 합성 방법을. 분자 리간드와 반응 조건을 조절하여 다양한 기판에서 나노 와이어를 제작하는 간단한 습식 화학 기법을 익히세요.

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주의: 상세한 취급 및 저장 지침에 대 한 화학 물질의 물질 안전 데이터 시트 (MSDS) 확인 하십시오. 제발 조심, 나노 재료를 처리 하는 동안 알 수 없는 위험이 있을 수 있습니다. 증기 두건에서 실험을 수행 하 고 적절 한 개인 보호 장비를 착용 하십시오.
1입니다. 씨앗 나노 입자의 합성
참고: 나노 합성 중 조 nucleation에 의해 발생 하는 오류를 방지 하려면 워시 아쿠아 레 지아 와 합성 하 고 물으로 깨끗이 린스에 사용 되는 유리 및 저 어 바.
<ol><li>3-5 nm Au 나노 입자의 합성<ol>
<li>수소 (III) tetrachloroaurate (HAuCl4) 솔루션 10 mg HAuCl4∙3H2O 이온화의 1 mL에 용 해 하 여로 준비 물 (디) 4 mL 유리병. HAuCl4 솔루션의 0.197 mL 50 mL 둥근 바닥 플라스 크에 플라스틱.</li>
		<li>HAuCl4 솔루션을 희석 하기 위해 플라스 크를 디 물 19.7 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>10 밀리 그램의 나트륨 시트르산 1% 나트륨 시트르산 재고 솔루션을 준비 하는 또 다른 4 mL 유리병에 디 물의 1 mL에서 녹 이십시오. 1.1.2 단계에서 준비 희석된 HAuCl4 솔루션을 1% 나트륨 구 연산 염 해결책의 0.147 mL를 추가 합니다.</li>
		<li>2.3 mg NaBH4 디 물 0.6 mL에 용 해 하 여 0.1 M 나트륨 borohydride (NaBH4) 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>신속 하 게 단계 1.1.3 활발 한 교 아래에서 혼합물으로 0.1 M NaBH4 솔루션의 0.6 mL를 주사. 창백한 노란색에서 밝은 오렌지색 솔루션의 즉각적인 색상 변화를 확인 합니다.</li>
		<li>또 다른 10 분 붉은 오렌지 솔루션의 점진적 색상 변화에 대 한 대기에 대 한 혼합물을 저 어.</li>
		<li>UV-Vis 분광학 및 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 획득된 Au 나노 입자의 크기를 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>15 그리고 40 nm Au 나노 입자의 합성<ol>
<li>250 mL 둥근 바닥 플라스 크에 디 물 100 mL를 추가 합니다. HAuCl4∙3H2O 고체의 10 밀리 그램의 무게와 둥근 바닥 플라스 크에 해산.</li>
		<li>마그네틱 볶음 바 플라스 크에 추가 하 고 콘덴서와 플라스 크를 장비. 저 어와 열 1.2.1 ~ 100 ° c는 기름 목욕에서 준비 하는 솔루션. 10 분 솔루션 역류</li>
		<li>나트륨 구 연산 염의 40 밀리 그램의 무게와 1% 나트륨 시트르산 재고 솔루션을 준비 하 디 물 4 mL에 용 해.</li>
		<li>15 nm Au 나노 입자를 합성, 추가 1% 나트륨 구 연산 염 해결책의 3 mL 1.2.3 단계에서 비등된 혼합물에 주사기. 참고: 솔루션의 색상 돌아서 1 분에 회색 다음에 점차적으로 빨강.<ol>
<li>40 nm Au 나노 입자를 합성, 주사 1% 나트륨 구 연산 염 해결책의 1.5 mL 끓는 솔루션 단계 1.2.2에서에서 주사기와 함께. 끓는 약 10 분에서 빨간색으로 바뀔 때까지 솔루션을 유지. 참고: 다음 검정, 어두운 회색, 솔루션의 색상 투명에서 변경 및 마지막으로 약 1 분에 보라색을.</li>
		</ol>
</li>
		<li>역류 성 식도 염 솔루션 주변 조건에서 실내 온도에 내려 30 분 쿨에 대 한 반응 솔루션을 계속 합니다.</li>
		<li>크기와 UV-Vis 분광학 및 SEM. 결과 Au 나노 입자의 균일성 특성</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Au 나노 와이어의 합성 (길이 = ~ 500 nm) 실리콘 (Si) 웨이퍼 및 다양 한 기판에
<ol><li>씨앗 흡착 기판 준비.<ol>
<li>잘라 Si 웨이퍼 5mm ´ 5mm 조각. 디 물과 에탄올 초음파 목욕, 15 분 각각에 순차적으로 Si 웨이퍼 조각 청소.</li>
		<li>29.6 W의 O2 플라즈마 (220 V에서 운영) 20 분에 대 한 Si 웨이퍼를 취급 합니다. 참고:는 웨이퍼의 표면 친수성이 된다.</li>
		<li>디 물 (5 mL)과 에탄올 20 mL 유리병에서 (5 mL)의 혼합물에 항의 11.1 mg를 용 해 하 여 5 m m 3-aminopropyltriethoxysilane (항) 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>30 분 동안 20 mL 유리병에서 2.1.3 단계에서 준비 항 솔루션 Si 웨이퍼의 조각을 담근 다.</li>
		<li>Si 웨이퍼를 꺼내와 에탄올와 디 물으로 씻으십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>씨앗 나노 입자를 기판에 흡착<ol>
<li>3-5 nm Au 씨앗 솔루션 단계 1.1 2 시간에서에서 준비의 Si 웨이퍼를 담근 다.<ol>
<li>15 nm Au 씨앗에서 Au 나노 와이어를 성장, 2 h 15 nm Au 나노 솔루션에 Si 웨이퍼를 담근 다.</li>
			<li>40 nm Au 씨앗에서 Au 나노 와이어를 성장, 2 h 40 nm Au 나노 솔루션에 Si 웨이퍼를 담근 다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Si 웨이퍼를 꺼내와 unabsorbed Au 나노 입자를 제거 하 디 물 50 mL와 함께 그것을 씻어.</li>
	</ol>
</li>
	<li>기판 바인딩된 Au 나노 와이어를 성장.<ol>
<li>2.5 mg의 4-MBA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 1.65 m m 4-mercaptobenzoic 산 (4-MBA) 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>20.1 HAuCl4∙3H2O 에탄올 5 mL의 혼합물에의 디 물 5 mL에 용 해 하 여 5.10 m m HAuCl4 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>물 디 10 mL에 L-아 스 코르 빈 산의 21.7 mg를 용 해 하 여 12.3 m m L-아 스 코르 비의 산 성 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>10 mL 유리병에 1.65 m m 4-MBA 솔루션의 0.5 mL와 5.10 mM HAuCl4 솔루션의 0.5 mL를 혼합.</li>
		<li>2.2.2 혼합 솔루션 단계 2.3.4에서에서 준비 단계에서 씨앗 흡착 Si 웨이퍼를 담근 다.</li>
		<li>웨이퍼-젖은 혼합된 솔루션에 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 성 해결책의 0.5 mL를 추가 합니다. 균등 하 게 혼합 솔루션을 부드럽게 유리병을 흔들어.</li>
		<li>웨이퍼를 두고 그대로 15 분에 대 한 솔루션 확인 성장 과정, 그리고 붉은 갈색 빛나는 회색에서 Si 웨이퍼의 표면 색상 변경 하는 동안 거품 형성.</li>
		<li>Si 웨이퍼를 꺼내와 에탄올과 디 물으로 그것을 씻어. Si 웨이퍼 주변 조건에서 건조 하 고 골드를 웨이퍼의 표면에 대 한 기다립니다.</li>
		<li>SEM.와 Au 나노 와이어의 형태 특징</li>
	</ol>
</li>
	<li>유리 슬라이드에 Au 나노 와이어의 성장, Al2O3, SrTiO3, LaAlO3, 인듐 주석 산화물 (ITO) 및 F 실수로 주석 산화물 (FTO) 기판 청소 프로세스를 포함 하 여 동일한 절차를 따릅니다.</li>
</ol>3. 다른 Ligands와 Au 나노 와이어의 합성
<ol><li>Au 나노와이어의 합성으로 다양 한 thiolated ligands 숲: 2-naphthalenethiol (2-NpSH), 4-mercaptophenylacetic 산 (4-MPAA) 및 3 mercaptobenzoic 산 (3-MBA).<ol>
<li>Si 웨이퍼 단계 2.1-2.2에서에서 동일한 절차에 따라 처리 합니다.</li>
		<li>2.6 mg 2-NpSH 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 1.65 m m 2 NpSH 솔루션을 준비 합니다.<ol>
<li>2.8 밀리 그램 4-MPAA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 1.65 m m 4-MPAA 솔루션을 준비 합니다.</li>
			<li>2.5 mg 3-MBA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 1.65 m m 3-MBA 솔루션을 준비 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>5.10 mM HAuCl4 솔루션 및 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 솔루션 단계 2.3.1-2.3.3에서 동일한 절차에 따라 준비 합니다.</li>
		<li>10 mL 유리병에서 2 NpSH 솔루션의 0.5 mL와 함께 HAuCl4 솔루션의 0.5 mL를 혼합 하 고 균질 해결책에 혼합물을 흔들어.<ol>
<li>10 mL 유리병에서 4 관람 솔루션의 0.5 mL와 함께 HAuCl4 솔루션의 0.5 mL를 혼합 하 고 균질 해결책에 혼합물을 흔들어.</li>
			<li>10 mL 유리병에서 3 MBA 솔루션의 0.5 mL와 함께 HAuCl4 솔루션의 0.5 mL를 혼합 하 고 균질 해결책에 혼합물을 흔들어.</li>
		</ol>
</li>
		<li>웨이퍼-젖은 혼합된 솔루션에 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 성 해결책의 0.5 mL를 추가 합니다. 균등 하 게 혼합 솔루션을 부드럽게 유리병을 흔들어.</li>
		<li>두고는 웨이퍼와 솔루션 15 분 관찰에 대 한 그대로 붉은 갈색 빛나는 회색에서 천천히 선회 하는 Si 웨이퍼의 표면.</li>
		<li>Si 웨이퍼를 꺼내와 에탄올과 디 물으로 씻어와 주위 조건에 Si 웨이퍼는 웨이퍼의 표면 황금으로 승화 될 때까지 건조.</li>
		<li>Au 나노 와이어 숲 SEM. 구조 확인</li>
	</ol>
</li>
	<li>혼합된 ligands와 테이퍼 Au 나노 와이어의 합성입니다.<ol>
<li>4-MBA 및 3 mercaptopropanoic 산 (3-MPA)의 혼합된 ligands와 두꺼워 Au 나노 와이어의 합성 (c4-MBA/c3 MPA = 3:1).<ol>
<li>Si 웨이퍼 단계 2.1-2.2, 희석 씨 솔루션 100 번 제외 하 고 동일한 절차에 따라 처리 합니다.</li>
			<li>4.6 밀리 그램 4-MBA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 3mm 4 MBA 솔루션을 준비 합니다.</li>
			<li>3.2 밀리 그램 3-MPA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 3mm 3 MPA 솔루션을 준비 합니다.</li>
			<li>3 m m 4-MBA 솔루션의 0.75 mL의 3 m m 3 MPA 솔루션 (10 mL 유리병 0.25 mL 혼합. 균질 해결책을 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>5.10 mM HAuCl4 솔루션 및 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 솔루션 단계 2.3.2-2.3.3에서 동일한 절차에 따라 준비 합니다.</li>
			<li>5.10 mM HAuCl4 솔루션의 0.5 mL 단계 3.2.1.4에서에서 혼합된 솔루션을 추가 하 고 솔루션을 균질을 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>3.2.1.1 10 mL 유리병에 혼합 솔루션에서 단계에서 Si 웨이퍼를 담근 다. 혼합된 솔루션에 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 성 해결책의 0.5 mL를 추가 합니다.</li>
			<li>10 분 후 Si 웨이퍼를 꺼내와 에탄올과 디 물으로 씻어.</li>
			<li>주변 조건에서 웨이퍼를 건조 하 고 SEM.에 의해 구조 확인</li>
		</ol>
</li>
		<li>4-MBA 및 3 MPA의 혼합된 ligand와 테이퍼 Au 나노 와이어를 합성 (c4-MBA/c3 MPA = 6:4). 대신 단계 3.2.1 0.6 mL 3 m m 4-MBA 솔루션 및 0.4 mL 3 m m 3 MPA 솔루션에서에서 동일한 절차를 따릅니다.</li>
		<li>4-MBA 및 3 MPA의 혼합된 ligands와 테이퍼 Au 나노 와이어를 합성 (c4-MBA/c3 MPA = 1:1). 대신 단계 3.2.1 0.5 mL 3 m m 4-MBA 솔루션 및 0.5 mL 3 m m 3 MPA 솔루션에서에서 동일한 절차를 따릅니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 누구나 나노와이어 기반으로 복잡 한 Nanostructures의 합성
<ol><li>두꺼운-얇은-두꺼운-얇은 세그먼트와 단편 Au 나노 와이어의 합성.<ol>
<li>Si 웨이퍼 단계 2.1-2.2에서에서 동일한 절차에 따라 처리 합니다.</li>
		<li>2.5 mg의 4-MBA 에탄올 10 mL에 용 해 하 여 1.65 m m 4-MBA 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>1.65 m m 4-MBA 솔루션 20 배 희석 하 여 0.0830 m m 4-MBA 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>HAuCl4 와 L-아 스 코르 빈 산 솔루션 단계 2.3.2-2.3.3에서 동일한 절차에 따라 준비 합니다.</li>
		<li>1.65 m m 4-MBA 솔루션의 0.5 mL, 5.10 mM HAuCl4 솔루션의 0.5 mL 및 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 성 해결책의 0.5 mL를 혼합 하 여 성장 솔루션의 1.5 mL를 준비 (최종 농도: c4 MBA 0.550 m m, cHAuCl4 = = 1.70 m m cL-아 스 코르 빈 산 = 4.10 m m).</li>
		<li>0.0830 m m 4-MBA 솔루션, 5.10 mM HAuCl4 솔루션, 12.3 m m L-아 스 코르 빈 산 성 해결책의 0.5 mL의 0.5 mL의 0.5 mL를 혼합 하 여 성장 솔루션 B의 1.5 mL를 준비 (최종 농도: c4 MBA = 0.0280 mM, cHAuCl4 = 1.70 m m, cL-아 스 코르 빈 산 = 4.10 m m).</li>
		<li>약 1 분 동안 성장 솔루션 B를 포함 하는 10 mL 유리병에 Si 웨이퍼를 담가.</li>
		<li>급속 하 게 성장 솔루션 A를 포함 하는 또 다른 10 mL 유리병에 건조 하지 않고 Si 웨이퍼 전송 그리고 2 분 성장 둬.</li>
		<li>단계 4.1.7-4.1.8를 한 번 더 반복 합니다.</li>
		<li>Si 웨이퍼를 꺼내와 에탄올과 디 물 50 mL 50 mL로 씻어.</li>
		<li>SEM.에 의해 결과 세그먼트 Au 나노 와이어의 구조 확인</li>
	</ol>
</li>
	<li>nanoflowers의 합성<ol>
<li>Si 웨이퍼 5 분 O2 플라즈마 처리를 제외 하 고 단계 2.1-2.2에서에서 동일한 절차에 따라 처리 합니다.</li>
		<li>포함 하는 희석된 3-5 nm Au 씨앗 솔루션 15 분 x 10000 10 mL 유리병에 Si 웨이퍼를 담근 다.</li>
		<li>Si 웨이퍼 단계의 4.2.2 unabsorbed Au 나노 입자를 제거 하 디 물으로 깨끗이 씻는 다.</li>
		<li>0.550 m m 4-MBA, 1.70 m m HAuCl4, 그리고 4.10 m m L-의약품, 단계 4.1.5에서에서 동일한 절차에 따라 성장 솔루션을 준비 합니다.</li>
		<li>30 위한 성장 솔루션을 포함 하는 10 mL 유리병에 웨이퍼를 담가 s.</li>
		<li>성장 솔루션에서 웨이퍼를 제거 하 고 솔루션의 얇은 레이어를 남겨 주세요 (~ 13-15 μ)는 웨이퍼에.</li>
		<li>신속 하 게 상 온에서 웨이퍼를 타격 건조.</li>
		<li>SEM.에 의해 nanoflower 구조를 확인</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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저자는 공개 없다.

이 거 활성 표면 성장 나노와이어 합성의 메커니즘 이전 작품19에서 포괄적으로 논의 되었습니다. 또한, 종자 크기와 종류의 효과 뿐만 아니라 ligand 종류와 크기의 효과 있다 조사20,21. 일반적으로. 나노와이어 성장 이전 보고 노선에서 매우 다르다. 템플릿이 없는 필수, 이며, 비대칭 성장 ligand 출장 Au 표면 및 기질을 직면 하 고 Au 표면 사이의 차이점에 의해 유도 된다. 이후 새로 입금된 Au 표면은 항상 신선 하 고 리간드 불충분 한 활성 표면 전체 성장 과정을 통해 활성 남아 있습니다. 여기 우리는 수행이 합성 실험 작업에 우리의 논의 집중 것. 반응이 일어난 주위 조건; 그럼에도 불구 하 고, 몇 가지 포인트는 여전히 이러한 nanostructures 합성에서 더 나은 제어에 대 한 강조 해야 합니다.
Au...

전형적인 1 차원 나노 소재, 나노 와이어 대량 관련 속성 및 나노 구조의 양자 효과에서 유래 하는 독특한 속성 보유. 나노와 대량 규모 재료 사이의 다리, 그들은 널리 적용 되었을 촉매, 나노 감지, 장치, 등등의 다양 한 분야에서. 1 , 2 , 3.
그러나, 나노 와이어의 합성은 오랫동안 큰 도전, 그것은 보통 결정에서 본질적인 대칭을 깨는 필요로. 전통적으로, 재료의 증 착을 규제 하는 서식 파일 채택 된다. 예를 들어, 템플릿 electrodeposition Ag 나노 와이어 및 Cd 나노 와이어4,,56,7,8,9 같은 나노 와이어의 다양 한 종류의 형성에 대 한 사용 되었습니다. ,10. 또 다른 일반적인 접근은 온도 상승된11에서 기판에 이방성 성장을 유도 하는 녹은 촉매를 사용 하 여 증기-액체-고체 (VLS) 성장. 금속 나노 와이어의 합성에 대 한 일반적인 전략은 Ag 나노 와이어의 폴리올 메서드와 oleylamine 지원 ultrathin Au 나노 와이어12,13,,1415. 두 방법 모두 자료 관련, 그리고 나노와이어 매개 변수는 합성 하는 동안 쉽게 튜닝 되지 않는. 또한, 금속 나노 와이어 또한 압력 기반 방법, 조립된 금속 나노 기계적으로 압축 및 나노 와이어16,,1718에 융합에 의해 형성 수 있습니다.
최근에, 우리는 합성 Au 나노 와이어19에 독특한 방법 보고. Thiolated 작은 분자 ligand의 지원,은 나노 와이어 성장 하 고 대량 주변 조건에서 Si 웨이퍼 기판에 수직으로 정렬 된 배열 형성 수 있습니다. ligands 대칭 끊기 성장에 중요 한 역할을 재생을 발견 했다. Au 기판 흡착 씨앗의 표면에 그것은 강하게, 씨와 기판 사이의 ligand 불충분 한 인터페이스에서 선택적으로 예금 하는 누구나 강제로 바인딩합니다. 새로 입금된 Au와 기판 사이의 인터페이스 남아 ligand 결핍, 활성 표면 전체 성장에 걸쳐 존재 하는 따라서. Ligand 농도, 씨앗 종류 및 농도 뿐만 아니라 다른 여러 매개 변수를 조정, Au 나노와이어 기반 nanostructures의 시리즈를 합성 수 있습니다.
이 작품에서는, 우리이 편리한 Au 나노 와이어 합성에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다. 파생된 합성도 제시, 두 개의 ligands 및 성장 조정에 의해 형성 된 나노와이어 기반 Au nanostructures를 혼합 하 여 소수 성 표면 속성, 다른 기판에 Au 나노 와이어, 테이퍼 Au 나노 와이어 Au 나노 와이어의 합성을 포함 하 여 조건입니다.

<table><tbody><tr><td>구연산 삼 나트륨 이수화물</td><td>Alfa Aesar</td><td>LoT : 5008F14U</td><td></td></tr><tr><td>수소화 붕</td>소 나트륨 <td>Fluka</td><td>LoT : STBG0330V</td><td>NaBH4</td></tr><tr><td>수소 테트라 클로로 아우레이트 (III) 삼수화물</td><td>Alfa Aesar</td><td>LoT : T19C006</td><td>HAuCl4</td></tr><tr><td>3- 아미노 프로필 트리에 톡시 실란</td><td>J & K Scientific</td><td>LoT: LT20Q102</td><td>APTES</td></tr><tr><td>L-아스코르브산&nbsp;</td><td>시그마-알드리치</td><td>LoT: SLBL9227V</td><td></td></tr><tr><td>4-메르캅토벤조산</td><td>시그마-알드리치</td><td>LoT: MKBV5048V</td><td>4-MBA</td></tr><tr><td>2-나프탈렌티올</td><td>시그마-알드리치</td><td>LoT: BCBP4238V</td><td>2-NpSH</td></tr><tr><td>4-메르캅토페닐아세트산</td><td>알파 에자르</td><td>LoT: 10199160</td><td>4-MPAA</td></tr><tr><td>3-메르캅토벤조산</td><td>알라딘</td><td>LoT: G1213027</td><td>3-MBA</td></tr><tr><td>3- 메르캅토프로피온산</td><td>알라딘</td><td>LoT: E1618095</td><td>3-MPA</td></tr><tr><td>절대 에탄올</td><td>시노팜 화학 시약</td><td>20170802</td><td></td></tr><tr><td>실리콘 웨이퍼</td><td>Zhe Jiang lijing</td><td>P</td><td>Si</td></tr><tr><td>주사 전자 현미경</td><td>Quanta FEG 250</td><td></td><td>SEM</td></tr><tr><td>원심분리기&nbsp;</td><td>Eppendorf</td><td>5424</td><td></td></tr><tr><td>초음파 세척기&nbsp;</td><td>Kun Shan hechuang</td><td></td><td></td></tr><tr><td>초순수 시스템</td><td>NanJing qianyan</td><td>UP6682-10-11</td><td>탈 이온수</td></tr> 플라<tr><td>즈마 클리너</td><td>Harrick Plasma</td><td>PDC-002</td><td>산소 플라즈마</td></tr></tbody></table>

활성 표면 성장 메커니즘을 통해 기판 바인딩된 au 나노 와이어의 합성

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

합성 기능 발전 nanoscience의 나노기술 개발에 대 한 중요 하다. 나노 와이어의 합성은 언제나 도전, 그것은 대칭 결정의 비대칭 성장을 필요로. 여기, 우리는 독특한 합성 기질 바인딩 Au 나노 와이어의 보고합니다. 이 서식 파일-무료 합성 thiolated ligands 및 주변 환경에 솔루션에서 Au의 연속 비대칭 증 착을 달성 하기 위해 기판 흡착을 사용 합니다. Au 증 착만 Au 씨와 기판 사이의 인터페이스에서 발생 합니다 그래서 thiolated ligand의 씨앗, 노출된 표면에 Au 증 착 방지. 새로 입금된 Au 나노 와이어의 측면은 즉시 아래쪽 기판에 직면 ligand와 Au 증 착의 다음 라운드에 대 한 활성 상태로 남아 있는 동안 thiolated ligand를 덮여. 추가이 Au 나노와이어 성장 다양 한 기판에 유도 될 수 있다 및 다른 thiolated ligands는 나노 와이어의 표면 화학을 조절 하기 위해 사용할 수 있습니다 설명 합니다. 나노 와이어의 직경 또한 혼합된 ligands, 다른 "나쁜" ligand 측면 성장에 회전 수를 제어할 수 있습니다. 메커니즘의 이해, Au 나노와이어 기반 nanostructures 설계 고 합성 될 수 있습니다.

Au 나노 씨앗, 기판 바인딩된 Au 나노 와이어 및 Au 파생 nanostructures 나노와이어 기반 특징 SEM. 그림 1 3-5 nm Au 나노 입자, 15의 대표적인 SEM 이미지를 보여줍니다 Au 나노 입자 및 40 nm Au 나노 확인 하는 그들의 크기, 흡착 및 유통 Si 웨이퍼 흡착. Si 웨이퍼 기판에 각각 씨에서 성장 하는 Au 나노 와이어도 되 게 됩니다. 전형적인 Au 나노 와이어 기판 이외에 웨이퍼 기판, 즉, 유리 기판, 등의 대표 SEM 이미지. 그림 2에 표시 됩니다. 다양 한 ligands와 두꺼워 나노 와이어의 대표적인 SEM 이미지 합성 하 고 혼합된 ligands는 그림 3에 표시 됩니다. Nanoflower 구조와 단편 나노 와이어의 대표적...

우리 보고 기판 바인딩된 Au 나노 와이어를 합성 하는 솔루션 기반 방법. 합성 하는 동안 사용 되는 분자 ligands를 조정 하 여 다른 표면 특성을 가진 다양 한 기판에서 Au 나노 와이어를 성장 수 있다. Au 나노와이어 기반 nanostructures 또한 반응 매개 변수를 조정 하 여 합성 될 수 있습니다.

활성 표면 성장 메커니즘을 통해 기판 바인딩된 Au 나노 와이어의 합성

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

이번에는 1차원 나노 구조를 생성하기 위한 사용법을 소개합니다. 이 기술의 주요 장점은 간단한 습식 화학 작업으로 온화한 조건에서 긴 온도인 나노 와이어를 추적할 수 있다는 것입니다. 먼저 4ml 바이알에 10mg의 테트라클로로오릭 수소 삼수화물을 1ml의 탈이온수에 녹입니다.이 2.5 밀리 몰 클로로오우르산 원액 0.197 밀리리터를 교반 막대가 장착된 50 밀리리터 둥근 바닥 플라스크에 PET로 주입합니다. 플라스크에 19.7ml의 탈이온수를 넣고 저어 0.025밀리몰의 클로로오우르산 용액을 얻습니다. 그런 다음 다른 4ml 바이알에 10mg의 시트르산삼나트륨 이수화물을 탈이온수 1ml에 녹입니다.이 0.147 밀리리터 당 0.1 그램의 시트르산 나트륨 원액을 희석 된 클로로오우르 산 용액에 넣고 교반하면서 첨가합니다. 그런 다음 세 번째 4ml 바이알에서 2.3mg의 수소화붕소나트륨과 0.6ml의 탈이온수를 용해시켜 몇 분 내에 사용해야 하는 0.1몰 용액을 얻습니다. 옅은 노란색 반응 혼합물이 격렬하게 교반되고 있는지 확인하십시오.수소화붕소나트륨 용액을 격렬하게 교반하는 혼합물에 빠르게 피펫팅하면 즉시 밝은 주황색이 됩니다. 혼합물을 10분 동안 계속 교반하여 점차적인 색상 변화가 적주황색으로 나타나는 금 나노 입자를 얻습니다. 나노 물품은 최대 일주일 동안 보관할 수 있습니다.금 나노와이어를 합성하려면 먼저 0.5ml 두께의 실리콘 웨이퍼에서 5ml x 5ml 조각을 자릅니다. 이 기질을 탈이온수와 에탄올에서 각각 15분 동안 순서대로 초음파 처리합니다. 깨끗한 기판을 닦아내고 공기 중에서 건조시킵니다.그런 다음 20 분 동안 29.6 와트 및 220 볼트의 산소 플라즈마로 기판을 처리합니다. 플라즈마 처리 중 20ml 바이알에 11.1mg의 APTES를 10ml의 탈이온수와 에탄올의 일대일 부피 혼합물에 용해시켜 5 밀리몰 용액을 얻습니다. 플라즈마 처리가 완료되면 기판을 APTES 용액에 30분 동안 담급니다.그런 다음 에탄올과 탈 이온수 각각 약 20 밀리리터로 기판을 순서대로 철저히 헹굽니다. 기판을 금 나노 입자 용액에 2 시간 동안 담그어 종자 나노 입자가 표면에 흡수되도록합니다. 그런 다음 1.65-MBA와 에탄올의 1.65 밀리 몰 용액을 각각 10 밀리리터씩 준비합니다.탈이온수와 에탄올의 일대일 혼합물에 5.10 밀리몰의 클로로오우르 용액을 첨가하고 탈이온수에 12.3 밀리몰의 L-아스

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Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

Plasmonic 핀셋 및 광자 크리스탈 nanostructures는 광학 트래핑 마이크로 및 나노 입자의 효율성과 방향 제어에 유용 향상을 생산하기 위해 표시됩니다.

향상된 마이크로 및 Nanoparticle 조작에 대한 Plasmonic 및 광자 크리스탈 Nanostructures 활용

우리는 은색 씨앗 중재의 성장 방법을 사용하여 별 모양의 골드 nanostars을 합성. nanostars의 직경이 200-300 nm의 범위에서 및 도움말의 숫자 7에서 10에 따라 다릅니다. nanoparticles는 가까운 적외선 중심으로 광범위한 표면 plasmon 공진 모드를있다.

실버 씨앗 중재 성장 방법과 골드 Nanostar 합성

우리는 수직으로 정렬 작은 분자 유기 나노 와이어의 초고 밀도 배열을 제조하기위한 간단한 방법을보고합니다. 이 방법은 저렴 임의의 기판에 성장 할 수있는 복잡한 heterostructured 하이브리드 나노 와이어 형상의 합성 수 있습니다. 이러한 구조는 유기 전자 공학, 광전자 공학, 화학 감지, 태양 전지 및 스핀 트로닉스의 잠재적 인 응용 프로그램이 있습니다.

임의 기판에 수직으로 정렬 작은 분자 유기 나노 와이어의 초 밀도 배열

실리콘 계면의 표면 도핑에 대한 자세한 절차가 제공됩니다. 매우 얕은 표면 도핑은 인을 함유한 단층과 신속한 어닐링 공정을 사용하여 입증됩니다. 이 방법은 거시적 영역 표면과 나노 구조의 도핑에 사용할 수 있습니다.

유기 화합물을 사용하여 실리콘 표면과 나노 와이어의 단층 연락 도핑

은 나노 와이어는 표면 플라즈몬 형태로 전자와 광학 정보를 동시에 전송할 수 있습니다. 이러한 공유 회로를 실현하기 위한 절차가 여기에 설명되어 있으며, 두 정보 캐리어를 전파하는 데 있어서의 한계가 평가됩니다.

전류 운반은 나노와이어의 플라즈몬 수송 평가

CdS 또는 ZnS의 반도체 쉘로 코팅된 균일한 금 나노 입자의 합성이 수행됩니다. 반도체 코팅은 먼저 황화은 쉘을 증착하고 은 양이온을 아연 또는 카드뮴 양이온으로 교환하여 수행됩니다.

합성, 특성 및 하이브리드 금 / CD 및 금 /은 ZnS 코어 / 쉘 나노 입자의 작용 화

이 작품의 주요 목표 상한n 원래의 작은 각 x 선 산란 (SAXS)와 리간드 기반 운동 모델링 난을 결합 하 여 팔라듐 나노 입자의 크기 조절에 에이전트의 역할을 명료 하 게 하는.

Ligand 중재 Nucleation 및 팔라듐 금속 나노 입자의 성장

이 연구는 티타늄 질 화/실리콘 기질에 금 수지상 나노 포레스트를 합성 하기 위한 실행 가능한 절차를 제시 합니다. 금 수지상 나노 숲의 두께는 합성 반응의 15 분 이내에 선형적으로 증가 한다.

질 화 티타늄 코팅 된 실리콘 기질에 대 한 금 수지상 나노 숲의 성장

유세포 분석 및 공초점 레이저 스캐닝 현미경검사법에 의한 기능적, 근적외선 발광 광발광 금 나노클러스터 및 HeLa 세포 내부의 직접 검출을 위한 신뢰할 수 있고 쉽게 재현 가능한 방법이 설명되어 있습니다.

생물학적 응용 을 위한 근적외선 방출 금 나노클러스터의 합성

용액과 표면 보조 합성의 조합은 나노 구조의 원자 정밀 합성에 새로운 방향을 제시합니다. 비접촉 원자력 현미경(nc-AFM)으로 보완된 주사 터널링 현미경(STM)을 통해 새롭게 설계 및 생성된 탄소 기반 나노 물체의 상세한 특성 분석을 수행할 수 있습니다.

용액과 표면 화학의 조합을 통해 합성된 다공성 nanographenes의 현미경 시각화

여기에서, 금(Au) 종자의 합성은 Turkevich 방법을 사용하여 설명됩니다. 그런 다음 이 씨앗은 조정 가능한 플라즈몬 특성을 가진 금-주석 합금(Au-Sn) 나노 입자를 합성하는 데 사용됩니다.

플라즈모닉 금-주석 합금 나노 입자의 수성 합성

배우세요 활성 표면 성장 메커니즘을 이용한 기판 바인딩된 Au 나노 와이어 합성 방법을. 분자 리간드와 반응 조건을 조절하여 다양한 기판에서 나노 와이어를 제작하는 간단한 습식 화학 기법을 익히세요.

활성 표면 성장 메커니즘을 통해 기판 바인딩된 Au 나노 와이어의 합성

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