Name: In Situ Synthese van Gold Nanodeeltjes zonder Aggregation in de tussenlaag ruimte van Layered Titanate Transparent Films (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Leer de in situ synthese van gouden nanodeeltjes in gelaagde titaanfilms zonder aggregatie. Deze methode biedt stabiele nanohybride materialen voor toepassingen in katalyse en plasmonische apparaten.

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

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de Nippon Sheet Glass Foundation voor Materialenwetenschap en Techniek en JSPS KAKENHI (Grant-in-Aid voor Uitdagende Exploratieve Onderzoek, #50362281).

Let op: Wees altijd voorzichtig bij het werken met chemicaliën en oplossingen. Volg de veiligheidsvoorschriften en draag handschoenen, bril en een laboratoriumjas te allen tijde. Wees ervan bewust dat nanomaterialen bijkomende gevaren kunnen hebben in vergelijking met hun bulk tegenhanger. 1. Voorbereiding van Regenten <ol><li> Bereid de methylviologeen waterige oplossing door het oplossen van 0,0012 g 1,1&#39;-dimethyl-4,4&#39;-bipyridiniumdichloride (methylviologeen; MV 2+) in 20 ml water 0,2 mM MV 2+ geven. </li><li> Bereid de goud (III) chloride-oplossing door oplossen van 0,1050 g goud (III) chloride-trihydraat (HAuCl 4 • 3H 2 O) in 10 ml water ontstaat 25 mM HAuCl 4. </li><li> Bereid de natriumboorhydride oplossing door het oplossen van 0,03844 g natriumtetrahydroboraat (NaBH4) in 10 ml water ontstaat 100 mM NaBH4. </li><li> Maak de 2-ammoniumethanethiol waterige oplossing door dissolving 0,2985 g 2-ammoniumethanethiol chloridezout (2-AET +) in 25 ml water tot 100 mM 2-AET + geven. </li></ol> 2. Synthese van TNS colloïdale suspensies OPMERKING: Titania nanosheets (TNS; 0,91 Ti O2) werden bereid volgens de gevestigde procedure 22,23,30 eerder gerapporteerd. <ol><li> Bereid het uitgangsmateriaal gelaagd titanaat cesium Cs 0,7 Ti 1,825 O 4 door calcineren een stoichiometrisch mengsel van Cs 2CO 3 (0,4040 g) en TiO 2 (ST-01, 0,5000 g) bij 800 ° C gedurende 20 uur 22. Herhaal dit twee keer. </li><li> Bereid de geprotoneerde gelaagd titanaat (0,7 H Ti 1,825 O 4 · H 2 O) door herhaaldelijk behandelen 0,8142 g cesium titanaat met HCl (100 mmol, 81,42 ml) waterige oplossing met behulp van een schudmachine (300 Hz) voor 12 uur. </li><li> Bereid de geëxpandeerd gelaagde titanaat (TNS) colloïdale suspensies doorroeren van het geprotoneerde titanaat poeder (0,0998 g) heftig (500 rpm) met 25 ml van een 17 mM tetrabutylammoniumhydroxide (TBA + OH -) waterige oplossing gedurende ongeveer 2 weken bij omgevingstemperatuur onder donkere omstandigheden. De verkregen melkachtige suspensie bevat geëxpandeerd titania nanosheets (TNS; 1,4 g / l, pH = 11 ~ 12). </li></ol> 3. Synthese van TNS Films 21 <ol><li> Bereiding van TNS uitgebrachte films (c-TNS) <ol><li> Voorreinigen glassubstraten (~ 20 x 20 mm2) tot ultrasone behandelingen met een ultrasone reiniger (27 kHz) in 1 M waterig natriumhydroxide (NaOH) gedurende 30 min. </li><li> Spoel de substraten met 5-10 ml ultrapuur water (&lt;0,056 mS cm -1). </li><li> Dompel een glassubstraat in een 0,1 M zoutzuur (HCl) gedurende 3 minuten en spoel met 5-10 ml ultrazuiver water. </li><li> Reinig de substraten door middel van ultrasone behandelingen (27 kHz) in zuiver water gedurende 1 uur, endan afspoelen met zuiver water. Droog met een haardroger voor 2-3 min (tot het droog is). </li><li> Cast het colloïdale suspensie van TNS op het glassubstraat in 300 gl aliquots. </li><li> Droog bij 60 ° C gedurende 2 uur met een droge oven voor de c-TNS film geven. </li></ol></li><li> Voorbereiding van de gesinterde TNS Film (s-TNS) <ol><li> Thermische fixatie van de TNS componenten op het glassubstraat (s-TNS film), sinter de verkregen c-TNS film in lucht bereikt bij 500 ° C gedurende 3 uur (verwarmen 25-500 ° C met een snelheid van 6,8 ° C / min) met de oven. </li><li> Herhaal het sinterproces tweemaal. </li></ol></li><li> Bereiding van films <ol><li> Als de s-TNS films ondergedompeld in oplossing, plaatst de gedeponeerde s-TNS film zodat de top voor alle experimentele procedures gericht. </li><li> Voer alle experimenten onder donkere omstandigheden door het bedekken van de setup met aluminiumfolie om de fotoreactie van TNS voorkomen. </li></ol></li><li> Preparation van methylviologeen (MV 2+) geïntercaleerde TNS Films (TNS / MV 2+) <ol><li> Dompel een s-TNS film in een waterige oplossing van MV 2+ chloride zout (0,2 mM, 3 ml) in een petrischaal gedurende 7 uur bij kamertemperatuur (KT) onder donkere omstandigheden. </li><li> Spoel de verkregen monsters met ultrazuiver water (5-10 ml) en aan de lucht bij 60 ° C onder toepassing van een oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> Bereiding van Au (III) tussengevoegde TNS Films (TNS / Au (III)) <ol><li> Dompel een TNS / MV 2+ film in een waterige oplossing van HAuCl 4 (25 mM, 3 ml) in een petrischaal gedurende 3 uur bij kamertemperatuur onder donkere omstandigheden. </li><li> Spoel de verkregen monsters met ultrazuiver water (5-10 ml) en aan de lucht bij 60 ° C onder toepassing van een oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> Synthese van AuNP binnen de tussenlaag ruimte van TNS Films (TNS / AuNP) <ol><li> Dompel een TNS / Au (III) film in een waterige oplossing van NaBH4 </sub&gt; (0,1 M, 5 ml) in een petrischaal gedurende 0,5 uur bij kamertemperatuur onder donkere omstandigheden. </li><li> Droog de verkregen film in lucht bij 60 ° C onder toepassing van een oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> Bereiding van 2-AET + geïntercaleerd TNS Films (TNS / 2-AET +) <ol><li> Dompel een s-TNS film in een waterige oplossing van 2-AET + Cl - (0,1 M, 3 ml) in een petrischaal gedurende 24 uur bij KT. </li><li> Spoelen verkregen films met ultrazuiver water (5-10 ml) en aan de lucht bij 60 ° C onder toepassing van een oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> Au (III) en 2-AET + Co-geïntercaleerde TNS Films (TNS / 2-AET + / Au (III)). <ol><li> Dompel een TNS / 2-AET + film in een waterige oplossing van HAuCl 4 (25 mM, 3 ml) gedurende 3 uur bij kamertemperatuur. </li><li> Spoel de verkregen films met ultrazuiver water (5-10 ml) en aan de lucht bij 60 ° C onder toepassing van een oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> Synthese van AuNP within de tussenlaag Space van TNS / 2-AET + Films (TNS / 2-AET + / AuNP). <ol><li> Dompel een TNS / 2-AET + / Au (III) film in een waterige oplossing van NaBH4 (0,1 M, 5 ml) in een petrischaal gedurende 0,5 uur bij kamertemperatuur onder donkere omstandigheden. </li><li> Spoel de verkregen films met ultrazuiver water (5-10 ml) en aan de lucht bij 60 ° C met behulp oven in het donker gedurende ~ 1 uur. </li></ol></li><li> karakteriseringen <ol><li> Verricht röntgendiffractie (XRD) analyses 21 met behulp van een desktop röntgendiffractometer met gemonochromatiseerde Cu-K α-straling (λ = 0,15405 nm), bedreven bij 30 kV en 15 mA. </li><li> Neem de energie-dispersieve X-ray spectrometrie (EDS) spectra 21. </li><li> Gebruik van een multichannel fotodetector of steady-state ultraviolet-zichtbare (UV-Vis) absorptie spectrofotometer UV-Vis absorptie spectra op te nemen voor de voorbereide monsters met behulp van transmissie-modus 21. </li></ol></li></ol>

We hebben niets te onthullen.

Het manuscript geeft een gedetailleerd protocol voor de in situ synthese van gouden nanodeeltjes (AuNPs) in de tussenlaag ruimte van TNS films. Dit is het eerste verslag van de in situ synthese van AuNPs binnen de tussenlaag ruimte van TNS. Bovendien vonden we dat de 2-AET + werkt als een effectieve beschermende reagens voor AuNPs in de tussenlaag van TNS. Deze methoden gehybridiseerd AuNPs en TNS transparante films. TNS films met goede optische transparantie 21 werden gesynthetis...

Diverse edelmetaal nanodeeltjes (MNP) karakteristieke kleuren en tinten als gevolg van hun lokale surface plasmon resonance (LSPR) eigenschappen vertonen; dus kunnen MNP worden gebruikt in verschillende optische en / of fotochemische toepassingen 1-4. Onlangs van metaal- oxide halfgeleider (MOS) fotokatalysatoren, zoals titaanoxide (TiO 2) en MNP&#39;s, zijn grondig onderzocht als nieuwe soorten fotokatalysatoren 5-14. In veel gevallen, zeer kleine hoeveelheden MNP&#39;s bestaan ​​op de MOS oppervlak, omdat de meeste MOS deeltjes betrekkelijk lage specifieke oppervlakken. Anderzijds, gelaagd metaaloxide halfgeleiders (LMOSs) vertonen fotokatalytische eigenschappen en hebben een groot oppervlak, gewoonlijk enkele honderden vierkante meters per eenheid g van een VLO 15-17. Daarnaast zijn er diverse LMOSs hebben intercalatie eigenschappen (dat wil zeggen, kan verschillende chemische stoffen worden ondergebracht in hun uitbreidbaar en grote tussenlaag spaties) 15-20. Dus, met een combinatie van MNP&#39;s en LMOSs wordt verwacht dat betrekkelijk grote hoeveelheden MNP&#39;s worden gehybridiseerd met de halfgeleider fotokatalysatoren. We hebben gemeld de eerste in situ synthese van koper nanodeeltjes (CuNPs) 21 binnen de tussenlaag ruimte van VLO (titania nanosheet; TNS 16-30) transparante films door middel van eenvoudige stappen. De gegevens van de synthetische procedures en karakterisering van de andere edele MNP&#39;s en TNS hybriden nog niet gemeld. Bovendien waren de CuNPs binnen de TNS lagen gemakkelijk geoxideerd en ontkleurd onder omgevingsomstandigheden 21. Daarom hebben we ons gericht op gouden nanodeeltjes (AuNPs), omdat AuNPs schaal worden gebruikt voor verschillende optische, fotochemische en katalytische toepassingen, en verwacht wordt dat zij relatief stabiel tegen oxidatie 3-5,7,8,10-14 zal , 28,31,32. Hier melden wij de synthese van AuNPs binnen de tussenlaag ruimte van TNS en show-that 2-ammoniumethanethiol (2-AET + Figuur 1 inzet) werkt effectief als een beschermende reagens voor AuNPs binnen de tussenlaag van TNS.

<table><tbody><tr><td>Methyl viologen dichloride</td><td>Aldrich Chemical&nbsp; Co., Inc.</td><td>1910-42-5</td><td></td></tr><tr><td>Tetrabutylammonium hydroxide</td><td>TCI</td><td>T1685</td><td></td></tr><tr><td>cesium carbonate</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>07184-33</td><td></td></tr><tr><td>anatase titanium dixoide</td><td>Ishihara Sangyo Ltd.</td><td>ST-01</td><td></td></tr><tr><td>hydrochloric acid</td><td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td><td>20010-0350</td><td></td></tr><tr><td>sodium hydroxide</td><td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td><td>195-13775</td><td></td></tr><tr><td>Tetrachloroauric(III) acid trihydrate</td><td>Kanto Chemical Co., Inc.</td><td>17044-60</td><td></td></tr><tr><td>sodium tetrahydroborate</td><td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td><td>39245-1210</td><td></td></tr><tr><td>2-ammoniumethanethiol hydrochloride</td><td>TCI</td><td>A0296</td><td></td></tr><tr><td>Ultrapuur water (0,056 &micro;S/cm)</td><td></td><td></td><td>Milli-Q waterzuiveringssysteem (Direct-Q&reg; 3UV, Millipore)</td></tr><tr><td>Microscoopglasplaat (dikte: 1,0&#8211;1,2 mm)</td><td>Matsunami glass Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

in situ synthese van gold nanodeeltjes zonder aggregation in de tussenlaag ruimte van layered titanate transparent films

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Combinaties van metaaloxide halfgeleiders en goudnanodeeltjes (AuNP's) zijn onderzocht als nieuwe soorten materialen. De in situ synthese van AuNP's binnen de interlaagruimte van halfgeleidende gelaagde titania nanosheet (TNS) films werd hier onderzocht. Twee soorten intermediaire films (d.w.z. TNS-films met methylviologen (TNS/MV2+) en 2-ammoniumethaanthiol (TNS/2-AET+)) werden bereid. De twee intermediaire films werden gedrenkt in een waterige tetrachloroauric(III)zuur (HAuCl4) oplossing, waarbij aanzienlijke hoeveelheden Au(III)-soorten werden ondergebracht in de interlaagruimtes van de TNS-films. De twee typen verkregen films werden vervolgens gedrenkt in een waterige natriumtetrahydroboraat (NaBH4) oplossing, waarna de kleur van de films onmiddellijk veranderde van kleurloos naar paars, wat duidt op de vorming van AuNP's binnen de TNS-interlaag. Toen alleen TNS/MV2+ als intermediaire film werd gebruikt, veranderde de kleur van de film geleidelijk in 30 minuten van metaalachtig paars naar stoffig paars, wat suggereert dat aggregatie van AuNP's was opgetreden. In tegenstelling hiermee werd deze kleurverandering onderdrukt door gebruik van de TNS/2-AET+ intermediaire film, en de AuNP's werden gedurende meer dan 4 maanden gestabiliseerd, zoals blijkt uit de karakteristieke extinctie (absorptie en verstrooiing) band van de AuNP's.

Twee types precursor films werden gebruikt in deze studie (dat wil zeggen met en zonder de beschermende reagens (2-AET +) in de tussenlaag van TNS). Aangezien 2-AET +, 1,1&#39;-dimethyl-4,4&#39;-bipyridiniumdichloride (methylviologeen; MV 2+) werd gebruikt als een uitbreiding van de tussenlaag ruimte, omdat MV 2+ bevattende LMOSs geweest vaak gebruikt als tussenproducten bij de gast ruil werkwijze voor het bereiden LMOSs 16,17,21,...

Hier presenteren we een protocol voor de in situ synthese van goud nanodeeltjes (AuNPs) binnen de tussenlaag ruimte van gelaagd titanaat films zonder de aggregatie van AuNPs. Geen spectrale verandering werd waargenomen, zelfs na 4 maanden. De gesynthetiseerde materiaal heeft toepassingen in de katalyse, foto-katalyse, en de ontwikkeling van kosteneffectieve plasmonische apparaten verwacht.

In Situ Synthese van Gold Nanodeeltjes zonder Aggregation in de tussenlaag ruimte van Layered Titanate Transparent Films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...

Het algemene doel van dit experimentele protocol is het leveren van nieuwe typen metaalnanodeeltjes en hybriden van metaaloxide-halfgeleiders met unieke nanostructuren. Deze methode kan nieuwe typen nanogestructureerde hybride materialen produceren, genaamd metaalnanodeeltjes en radiale halfgeleiders, voor pigmenten, kleurstoffen, katalysatoren en fotokatalysatoren. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het nanogestructureerde hybriden oplevert met een goede transparantie en stabiliteit van metaalnanodeeltjes.Shiori Kawamura, een promovendus uit Niigata, zal de procedure demonstreren. Om deze procedure te starten, wordt een glazen substraat vooraf gereinigd via ultrasone behandelingen met een ultrasoonreiniger die één molair waterig natriumhydroxide bevat gedurende 30 minuten. Spoel het substraat na voltooiing af met vijf tot 10 milliliter ultrapuur water.Dompel het glazen substraat in 0,1 molair waterig zoutzuur. Spoel het substraat na drie minuten af met vijf tot 10 milliliter ultrapuur water. Reinig het substraat vervolgens gedurende één uur via een ultrasone behandeling in puur water.Na het afspoelen met zuiver water wordt het substraat twee tot drie minuten met e

in-situ-synthesis-gold-nanoparticles-without-aggregation-interlayer

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Alkanethiolate gestabiliseerd goudcolloïden bekend als monolayer beschermd clusters (MPL) zijn gesynthetiseerd, gekarakteriseerd, en geassembleerd in dunne films als een adsorptie-interface voor eiwitten monolaag elektrochemie van eenvoudige redox eiwit...

Synthese, Vergadering, en de karakterisatie van monolaag Protected gouden nanodeeltjes Films voor eiwit monolaag Elektrochemie

Oplossing-opgehangen goud nanobuizen met gecontroleerde afmetingen kunnen worden gesynthetiseerd door elektrochemische depositie in poreuze anodische aluminiumoxide (AAO) membranen met een hydrofoob polymeer kern. Goud nanobuisjes en nanobuis arrays veelbelovend voor toepassingen in plasmonische biosensing, oppervlakte-enhanced Raman spectroscopie, foto-thermische verwarming, ionische en moleculaire transport, microfluidics, katalyse en elektrochemische detectie.

Sjabloon gerichte synthese van Plasmonische Gold nanobuizen met afstelbare IR absorptie

Een eenvoudige, robuuste en schaalbare techniek om functionaliseren en zelf te monteren macroscopische nanodeeltjes-ligand monolaag films op-template gratis substraten wordt beschreven in dit protocol.

Een techniek om functionaliseren en zelf-assembleren Macroscopisch Nanoparticle-ligand Monolayer Films op-Sjabloonloze Substrates

Verschillende procedures worden geschetst om atomair gedefinieerde templates voor te bereiden op epitaxiale groei van complexe oxide deklagen. Chemische behandeling van enkele kristallijne SrTiO 3 (001) en DYSCO 3 (110) substraten werden uitgevoerd om atomair glad, enkel beëindigd oppervlakken te verkrijgen. Ca 2 Nb 3 O 10 - nanosheets werden gebruikt om atomair gedefinieerde templates op willekeurige substraten te creëren.

Atomair gedefinieerde templates voor epitaxiale groei van complexe oxide deklagen

Hier presenteren we een protocol met een sol-gel proces om goud geïntercaleerd in de wanden van mesoporeuze materialen (GMS) te synthetiseren, waarvan is bevestigd dat het een mesoporeuze matrix bezit met goud geïntercaleerd in de wanden, wat grote stabiliteit en recycleerbaarheid verleent.

Synthese en katalytische prestaties van Gold tussengevoegd in de muren van mesoporeus siliciumdioxide-

De synthese van nanodeeltjes van mononatriumtitanaat via een oppervlakteactieve stof bemiddelde sol-gel wordt beschreven, samen met de bereiding van het corresponderende met peroxide gemodificeerde materiaal. Ook wordt een ionenuitwisselingsreactie met Au(III) gepresenteerd.

Synthese en Reaction Chemistry of nanosize Monosodium Titanate

Hierin presenteren wij gedetailleerde protocollen voor oplossing-verwerkte zilver-bismut-jodium (Ag-Bi-I) ternaire halfgeleider dunne lagen vervaardigd op TiO2-gecoat transparante elektroden en hun potentiële toepassing als lucht-stable en loodvrij opto-elektronische apparaten.

Oplossing-verwerkte "Zilver-bismut-Iodine" ternaire dunne lagen voor fotovoltaïsche loodvrij absorptieflessen

Voor een continue en schaalbare synthese van edel metaal-gebaseerde nanocomposieten, een nieuwe fotokatalytische reactoren is ontwikkeld en haar structuur, werking beginselen en product kwaliteit optimalisatie strategieën worden beschreven.

Een continue-stroom fotokatalytische Reactor voor de juist gecontroleerde afzetting van metalen nanodeeltjes

Deze studie presenteert een haalbare procedure voor het synthetiseren van goud dendritische nanoforests op titaniumnitride/silicium substraten. De dikte van goud dendritische nanoforests stijgt lineair binnen 15 min van een synthese reactie.

Groei van goud dendritische Nanoforests op Titanium Nitride-gecoat silicium substraten

Een protocol voor het synthetiseren van ~12 nm diameter gouden nanodeeltjes (Au nanodeeltjes) in een organisch oplosmiddel wordt gepresenteerd. De gouden nanodeeltjes zijn afgedekt met oleylamine liganden om agglomeratie te voorkomen. De gouden nanodeeltjes zijn oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals tolueen.

Gouden nanodeeltjessynthese

Het huidige protocol beschrijft een kloonbare elektronenmicroscopie-etiketteringstechnologie voor het detecteren van metallothioneïne-gelabelde eiwitten in cellen met behulp van een nieuwe op autonucleatieonderdrukkingsmechanisme gebaseerde gouden nanodeeltjessynthesetechniek.

Directe synthese van EM-zichtbare gouden nanodeeltjes in cellen voor eiwitlokalisatieanalyse met goed bewaarde ultrastructuur

Leer de in situ synthese van gouden nanodeeltjes in gelaagde titaanfilms zonder aggregatie. Deze methode biedt stabiele nanohybride materialen voor toepassingen in katalyse en plasmonische apparaten.

In Situ Synthese van Gold Nanodeeltjes zonder Aggregation in de tussenlaag ruimte van Layered Titanate Transparent Films

Meer video's verkennen