Name: De luz visível redução induzida de óxido de grafeno Usando nanopartículas plasmonic (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-22T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 24 s
Description: Aprenda a preparar óxido de grafeno reduzido usando luz visível e nanopartículas plasmônicas a temperatura ambiente. Este método químico livre e energeticamente eficiente oferece uma alternativa sustentável para aplicações em nanotecnologia.

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

Este trabalho foi financiado pela Fundação de Pesquisa Nacional da Coreia (2013R1A1A1061387) e fundo de investigação KU-KIST.

1. Preparação do Precursor <ol><li> Preparação de óxido de grafeno (GO): <ol><li> GO preparação pelo método de Hummer 14 modificado <ol><li> Adicionar 3,0 g de flocos de grafite, a uma mistura de H 2 SO 4 concentrado / H 3 PO 4 (360: 40 ml) à TA. (Nota: Especial cuidado deve ser tomado durante a utilização de ácidos fortes H 2 SO 4 e H 3 PO 4). </li><li> Adicionar KMnO4 (18,0 g) lentamente com agitação e arrefecimento num banho de gelo para manter a temperatura da mistura de reacção a &lt;35 ° C. (A solução tornar-se pegajoso com o aumento do tempo de reação, precisará usar método adequado para manter a agitação eficiente.) (Nota: Cuidado especial deve ser tomado ao adicionar KMnO4 devido à reacção exotérmica). </li><li> Agita-se durante 12 h a 50 ° C e depois arrefece-se para a TA e vertendo-se sobre gelo mistura de reacção (400 ml) contendo 30% de H 2 O 2 (3 mL). </li><li> Filtra-se a reaction mistura utilizando um metal padrão americana testar crivo (300 um) para remover grafite que não reagiu e o centrífuga (velocidade de 4.722 x g durante 2 horas) filtrado para remover o sobrenadante. </li><li> Repetir o passo de centrifugação com 200 ml de água, 200 ml de HCl a 30%, 200 ml de etanol, e água destilada até o pH novamente de solução alcance a 5,0-6,0. </li><li> Liofilizar as soluções finais para produzir um pó fofo GO. </li><li> A fim de fazer a solução de GO nanométricos, dissolver 20 mg de GO em pó em 40 ml de água destilada triplo (&gt; 18 mohms), e, em seguida, esfoliar por sonicação prolongada (35% de amplitude, a 500 W, 2 h) até que toda a distribuição do tamanho de tornar abaixo de 150 nm, em seguida, centrifugar-lo duas vezes (velocidade de 10.625 xg, 15 min) para remover precipitados (folhas grandes GO esfoliada-ONU). </li></ol></li></ol></li><li> Preparação de nanopartículas plasmonic <ol><li> Preparação de AuNPs <ol><li> Estabilizado com citrato de forma esférica de nanopartículas de ouro (AuNPs, OD = 1,0) tamanho de partículas de 30 nm foi utilizado para a redução de R-GO. </li></ol></li><li> Preparação de 15 AuNRs <ol><li> Preparar a solução de sementes pela adição de 0,6 ml de solução gelada preparada de fresco de NaBH4 solução (0,01 M) a uma solução de mistura de composição aquosa de 0,25 ml de HAuCl 4 (0,01 M) e 9,75 ml de brometo de cetiltrimetilamónio (CTAB, 0,1 M ). </li><li> Agita-se a mistura resultante vigorosamente durante 0,5 minutos e depois mantê-la a 28 ° C durante 3 h. </li><li> Preparar a solução de crescimento através da mistura de 475 ml de CTAB (0,1 M), 3 mL de AgNO3 (0,01 M) e 20 ml de HAuCl 4 (0,01 M). </li><li> Em seguida, adicione preparada de fresco 3,2 ml de ácido ascórbico (0,01 M) à mistura seguido pela adição de 0,8 ml de uma solução aquosa de HCl (1,0 M). </li><li> No passo final, adicionar 3,2 ml de solução de sementes à solução de crescimento a 28 ° C e submeter a mistura reaccional a rápida inversão durante alguns segundos. Finalmente, keep a mistura resultante em repouso durante pelo menos 6 horas. </li><li> Analisar os AuNRs preparados com espectroscopia de UV-Visível para absorção máxima (λ max) e análise de TEM (tipicamente a relação de aspecto λ max e verificou-se ser 730 nm e 3,5, respectivamente). </li></ol></li><li> Preparação de 16 AuNSs <ol><li> Preparar uma solução aquosa estoque de 4- (2-hidroxietil) -1-piperazinoetanossulfónico ácido (HEPES) com a concentração de 100 mM e ajustar o pH a 7,4 a 25 ° C através da adição de solução 1,0 M de NaOH. </li><li> Misturar 20 ml de tampão de fosfato (100 mM) com 30 ml de 2- [4- (2-hidroxietil) -1-piperazinil] etanossulfónico (100 mM). </li><li> Em seguida, adicionar 500 mL de tri-hidrato de ouro (III), cloreto de (20 mM) à mistura acima e manter a 28,5 ° C durante 30 min em banho de água. Solução mudanças de cor de amarelo claro para azul esverdeado depois de 30 minutos pode ser observada. </li><li> Centrifugar a solução a velocidade de 8.928 xg durante 30 min e dispersarOs precipitados em água destilada. </li><li> Finalmente, analisar o AuNSs preparado com espectroscopia UV-Visível para absorção máxima (λ max) e análise TEM para a confirmação de tamanho das partículas que é encontrado para ser 740 nm e 30 nm, respectivamente. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. Preparação de r-GO Usando luz visível e AuNPs <ol><li> Adicionar 1 ml de nanopartículas plasmonic (ABS 1.0 a 520 nm para AuNPs, Abs 1,0 a 750 nm para AuNRs, e Abs 1,0 a 730 nm para AuNSs, respectivamente) e 100 ul de hidróxido de amónio (28%, w / v%) para 10 ml de solução de GO (1,0 OD a 230 nm, 0,125 mg ml -1) colocado em um reactor de vidro Pyrex equipado com uma camisa com circulação de água. </li><li> Irradiar a mistura com lâmpada Xe (densidade de potência de 1,56 W cm2) durante 30 minutos com a circulação de água através do revestimento com circulação de água para manter a temperatura a 25 ° C e depois centrifugar a solução a uma velocidade 10.625 xg durante 15 min pararemover nanopartículas de ouro. </li><li> Tome-se o sobrenadante contendo a r-ir para analisar com espectrofotómetro de UV-Visível (R-GO deve mostrar a banda de absorção característico a 270 nm) na gama de 200-900 nm preparado. </li></ol> 3. Detecção do ADN Alvo Utilizando R-GO 17 Solução <ol><li> Por extinção de fluorescência, adicionar 20 ul de 10 -6 M ssDNA Cy3-modificado (5&#39;-ATC CTT ATC AAT ATT TAA CAA TAA TCC CTC-Cy3-3 &#39;) em solução GO ou r-GO contendo 25 ul de GO (0,125 mg ml-1) ou R-GO (0,125 mg mL -1), em 1,955 ml de solução 0,3 M de PBS (tampão fosfato 10 mM, NaCl 0,3 M) e incubar durante 10 min à temperatura ambiente. </li><li> Medir a intensidade de fluorescência destas amostras com espectrofluorímetro (λ ex = 529 nm). </li><li> Para a detecção do alvo, adicione 200 ml de solução de oligonucleotídeo alvo (5&#39;-GAG GGA ATT TTG TTA AAT ATT GAT AAG GAT- 3 &#39;) em três concentrações diferentes (10 -6 &lt;/ sup&gt; M, 10 -7 M, 10 -8 M) na solução de GO ou R-GO contendo 20 ul de 10 -6 M ADNcs-Cy3, 25 ul de GO ou R-GO (0,125 mg mL -1) , e 1,755 mL de 0,3 M de PBS para a experiência de recuperação de fluorescência. 17 Notas: Fontes de Luz e Reactor A luz visível (400-780 nm) de origem. A luz visível irradiar através Pyrex reator de vidro (diâmetro janela = 1,1 cm), contendo solução GO usando lâmpada Xe (1,56 W / cm 2 de energia). A energia dos fotões aplicada ao reactor é calculada como sendo de 4,8 x 10 21 fótons por min (Figura 2A-2C). Infravermelho próximo (NIR) laser. NIR laser (diâmetro janela = 13,2 cm) com uma densidade de potência de 0,36 W / cm 2, e comprimento de onda de funcionamento de 808 nm foi utilizada como a fonte de luz do infravermelho próximo para reacções de redução GO (Figura 2E). A energia do fóton é calculada para ser 2,43 × 10 21 fótons por min. Reactor: Pyrex reator de vidro (diâmetro janela = 1,1 cm; volume de reacção = 10 ml) equipado com uma jaqueta com circulação de água é utilizada para luz visível e NIR luz irradiada reações de redução GO (Figura 2F). </li></ol>

<ol><li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+Field+Effect+in+Atomically+Thin+Carbon+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films.</a> Science. 306 (5696), 666-669 (2004).</li>
<li>Obraztsov, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+Vapour+Deposition+Making+Graphene+on+a+Large+Scale%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Chemical Vapour Deposition Making Graphene on a Large Scale.</a> Nat Nanotechnol. 4 (4), 212-213 (2009).</li>
<li>Choi, W., Lahiri, I., Seelaboyina, R., Kang, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Graphene+and+Its+Applications+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Solid+State+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Graphene and Its Applications A Review.</a> Crit Rev Solid State Mater Sci. 35 (1), 52-71 (2010).</li>
<li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructuring+of+Graphene+Oxide+Nanosheets+Using+Direct+Laser+Writing%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Microstructuring of Graphene Oxide Nanosheets Using Direct Laser Writing.</a> Adv Mater. 22 (1), 67-71 (2010).</li>
<li>Stankovich, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+Based+Composite+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Graphene Based Composite Materials.</a> Nature. 442 (7100), 282-286 (2006).</li>
<li>Becerril, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Solution-Processed+Reduced+Graphene+Oxide+Films+as+Transparent+Conductors%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Solution-Processed Reduced Graphene Oxide Films as Transparent Conductors.</a> ACS Nano. 2 (3), 463-470 (2008).</li>
<li>Wang, X., Zhi, L., Müllen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transparent+Conductive+Graphene+Electrodes+for+Dye+Sensitized+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Transparent Conductive Graphene Electrodes for Dye Sensitized Solar Cells.</a> Nano Lett. 8 (1), 323-327 (2007).</li>
<li>Sungjin, P., Ruoff, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+Methods+for+the+Production+of+Graphenes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Chemical Methods for the Production of Graphenes.</a> Nat Nanotechnol. 4 (4), 217-224 (2009).</li>
<li>Akhavan, O., Ghaderi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalytic+Reduction+of+Graphene+Oxide+Nanosheets+on+TiO2+Thin+Film+for+Photoinactivation+of+Bacteria+in+Solar+Light+Irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Photocatalytic Reduction of Graphene Oxide Nanosheets on TiO2 Thin Film for Photoinactivation of Bacteria in Solar Light Irradiation.</a> J Phys Chem C. 113 (47), 20214-20220 (2009).</li>
<li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+Laser+Assisted+Reduction+of+Graphene+Oxide%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Pulsed Laser Assisted Reduction of Graphene Oxide.</a> Carbon. 49 (7), 2431-2436 (2011).</li>
<li>Cote, L. J., Cruz-Silva, R., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flash+Reduction+and+Patterning+of+Graphite+Oxide+and+Its+Polymer%5BTitle%5D)+AND+%22Composite.+J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Flash Reduction and Patterning of Graphite Oxide and Its Polymer.</a> Composite. J. Am. Chem. Soc. 131 (31), 11027-11032 (2009).</li>
<li>Wu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+plasmon+resonance-induced+visible+light+photocatalytic+reduction+of+graphene+oxide%3A+Using+Ag+nanoparticles+as+a+plasmonic+photocatalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Surface plasmon resonance-induced visible light photocatalytic reduction of graphene oxide: Using Ag nanoparticles as a plasmonic photocatalyst.</a> Nanoscale. 3 (5), 2142-2144 (2011).</li>
<li>Kumar, D., Kaur, S., Lim, D. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmon-assisted+and+visible-light+induced+graphene+oxide+reduction+and+efficient+fluorescence+quenching%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Plasmon-assisted and visible-light induced graphene oxide reduction and efficient fluorescence quenching.</a> Chem. Commun. 50 (88), 13481-13484 (2014).</li>
<li>Gilje, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+Deoxygenation+of+Graphene+Oxide+for+Patterning+and+Distributed+Ignition+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Photothermal Deoxygenation of Graphene Oxide for Patterning and Distributed Ignition Applications.</a> Adv. Mater. 22 (3), 419-423 (2010).</li>
<li>Cote, L. J., Kim, F., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Langmuir%E2%88%92Blodgett+Assembly+of+Graphite+Oxide+Single+Layers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Langmuir−Blodgett Assembly of Graphite Oxide Single Layers.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (3), 1043-1049 (2008).</li>
<li>Ming, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Evidence+of+Plasmophores%3A+Plasmon-Directed+Polarized+Emission+from+Gold+Nanorod%E2%80%93Fluorophore+Hybrid+Nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Experimental Evidence of Plasmophores: Plasmon-Directed Polarized Emission from Gold Nanorod–Fluorophore Hybrid Nanostructures.</a> Nano Lett. 11 (6), 2296-2303 (2011).</li>
<li>Xie, J., Lee, J. Y., Seedless Wang, D. I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactantless%2C+High-Yield+Synthesis+of+Branched+Gold+Nanocrystals+in+HEPES+Buffer+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Surfactantless, High-Yield Synthesis of Branched Gold Nanocrystals in HEPES Buffer Solution.</a> Chem. Mater. 19 (11), 2823-2830 (2007).</li>
<li>Ferrari, A. C., Robertson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+Raman+spectroscopy+of+disordered%2C+amorphous%2C+and+diamond+like+carbon%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Resonant Raman spectroscopy of disordered, amorphous, and diamond like carbon.</a> Phys. Rev. B. 64 (7), 075414-1-075414-13 (2000).</li>
<li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One%E2%80%93pot+green+hydrothermal+synthesis+of+CuO%E2%80%93Cu2O%E2%80%93Cu+nanorod%E2%80%93decorated+reduced+graphene+oxide+composites+and+their+application+in+photocurrent+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Catal.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">One–pot green hydrothermal synthesis of CuO–Cu2O–Cu nanorod–decorated reduced graphene oxide composites and their application in photocurrent generation.</a> Catal. Sci. Technol. 2 (11), 2227-2230 (2012).</li>
<li>Liu, S., Tian, J., Wang, L., Sun, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+the+production+of+reduced+graphene+oxide+using+benzylamine+as+a+reducing+and+stabilizing+agent+and+its+subsequent+decoration+with+Ag+nanoparticles+for+enzymeless+hydrogen+peroxide+detection%5BTitle%5D)+AND+%22CARBON%22%5BJournal%5D)">A method for the production of reduced graphene oxide using benzylamine as a reducing and stabilizing agent and its subsequent decoration with Ag nanoparticles for enzymeless hydrogen peroxide detection.</a> CARBON. 49 (10), 3158-3164 (2011).</li>
<li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmentally+Friendly%2C+One%E2%80%93Pot+Synthesis+of+Ag+Nanoparticle+Decorated+Reduced+Graphene+Oxide+Composites+and+Their+Application+to+Photocurrent+Generation%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Environmentally Friendly, One–Pot Synthesis of Ag Nanoparticle Decorated Reduced Graphene Oxide Composites and Their Application to Photocurrent Generation.</a> Inorg. Chem. 51 (8), 4742-4746 (2012).</li>
<li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three%E2%80%93Dimensional+Porous+Supramolecular+Architecture+from+Ultrathin+gC3N4+Nanosheets+and+Reduced+Graphene+Oxide%3A+Solution+Self-Assembly+Construction+and+Application+as+a+Highly+Efficient+Metal%E2%80%93Free+Electrocatalyst+for+Oxygen+Reduction+Reaction%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Three–Dimensional Porous Supramolecular Architecture from Ultrathin gC3N4 Nanosheets and Reduced Graphene Oxide: Solution Self-Assembly Construction and Application as a Highly Efficient Metal–Free Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (2), 1011-1017 (2014).</li>
<li>Liu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+Aqueous+Dispersion+of+Graphene+Nanosheets%3A+Noncovalent+Functionalization+by+a+Polymeric+Reducing+Agent+and+Their+Subsequent+Decoration+with+Ag+Nanoparticles+for+Enzymeless+Hydrogen+Peroxide+Detection%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Stable Aqueous Dispersion of Graphene Nanosheets: Noncovalent Functionalization by a Polymeric Reducing Agent and Their Subsequent Decoration with Ag Nanoparticles for Enzymeless Hydrogen Peroxide Detection.</a> Macromolecules. 43 (23), 10078-10083 (2010).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocatalytic+synthesis+of+highly+dispersed+Pd+nanoparticles+on+reduced+graphene+oxide+and+their+application+in+methanol+electro%E2%80%93oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22Catal.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Photocatalytic synthesis of highly dispersed Pd nanoparticles on reduced graphene oxide and their application in methanol electro–oxidation.</a> Catal. Sci. Technol. 2 (6), 1153-1156 (2012).</li>
</ol>

Não temos nada a divulgar.

Visível irradiação de luz em solução GO durante 30 minutos com nanopartículas de ouro (AuNPs, AuNSs &amp; AuNRs) mostrou as mudanças de cor rápidas de luz amarela-marrom a cor preta (Figura 1). Para obter produto altamente puro de R-GO, com elevado rendimento, existem dois factores importantes precisa seguir. Um deles é o uso de um catalisador como AuNPs plasmonic eficiente, uma vez que pode absorver AuNPs fortemente a luz visível, entre outras estruturas (por exemplo, AuNRs, AuNSs). Outro é a ...

<html> Método 1 e de vapor químico baseado o primeiro scotch-tape desenvolvido deposição 2 foram excelentes métodos para produzir o estado primitivo de um grafeno, mas a formação da camada de síntese de grafeno em grande escala ou grafeno na superfície com área ampla, foram considerados como uma limitação fundamental do métodos anteriores 3 Uma de solução possível para grande escala de síntese de R-GO será método sintético molhado-química que requer em primeiro lugar as reacções com agentes de oxidação fortes, extenso tratamento físico tal como sonicação para produzir VAI folha, e, finalmente, a redução de funcionalidades de oxigénio tal. como hidroxilo, epóxido e grupos carbonilo em GO é essencial, a fim de recuperar as suas propriedades físicas originais Principalmente 4., a redução de GO foi levada a cabo com qualquer método químico usando hidrazina ou dos seus derivados 5 ou por método de tratamento térmico (° 550-1,100 C) numa atmosfera inerte ou redutora. 6 jove_content &quot;&gt; Estes processos necessitam dos produtos químicos tóxicos, longo tempo de reação e temperatura elevada que o aumento da demanda total de energia para a síntese de r-GO. 7 Enquanto os processos de redução de irradiação de fotos, tais como, processo 8 foto-térmico induzido por UV usando um pulsada de xenônio flash, 9 pulsada a laser assistida 10 e fotoï¿½tï¿½rmica aquecimento com luzes de flash da câmara 11 também foram descritos para a preparação de R-GO. Em geral, a baixa eficiência de conversão dos métodos foto-induzidas propagada para o uso de UV ou pulsada irradiação laser que pode oferecer alta energia dos fótons. A energia do fóton baixo da luz visível limita o seu uso e não atraiu muito para a síntese de r-GO. Excelentes propriedades de absorção de luz de nanopartículas plasmonic nas regiões visíveis e / ou NIR pode melhorar significativamente as desvantagens atuais da utilização de luz visível para a síntese de R-GO. 12,13 condições de reacção suaves, curto tempo de reacção e utilização limitada de CH tóxicoemicals poderia fazer a luz visível plasmon induzida assistida redução fotocatalítica de GO como um método alternativo útil. No presente método, nós descrevemos o método sintético r-GO eficiente e simples, usando nanopartículas plasmonic e luz visível. O progresso da reacção foi encontrado para ser fortemente dependente das estruturas de nanopartículas plasmonic tais como as nanopartículas de ouro (esféricas AuNPs), ouro nanorods (AuNRs), e nanostars ouro (AuNSs). O uso de AuNPs mostrou a redução mais eficiente de GO e as nanopartículas são facilmente removíveis e reciclável para o uso repetido (Figura 1). A r-GO sintetizado usando a luz visível e AuNPs mostrou quase igual qualidade em comparação com o r-GO preparados por método químico conhecido (hidrazina) como demonstrado pelo uso de várias medições analíticas e do método de detecção de ADN com base extinção de fluorescência / recuperação.

<table><tbody><tr><td>Cy3 modifeid ssDNA</td><td>IDT (Iowa, EUA)</td><td></td> <td>HPLC purificado por</td></tr><tr><td>nanopartículas de ouro IDT (30&#160; nm)</td><td>Ted Pella, Inc(Redding, CA, EUA).</td><td>15706-20</td><td>solução coloidal</td></tr><tr><td>4-(2-hidroxietil)-1-piperazineetano ácido sulfônico (HEPES) (99,5%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7365-45-9</td><td></td></tr><tr><td>Hidrato de Cloreto de Ouro(III) (99,999%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>&nbsp; 27988-77-8</td> borohidreto de sódio <td>fortemente higroscópico</td></tr><tr><td>(99,99%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>16940-66-2</td><td></td></tr><tr><td>brometo de hexadeciltrimetilamônio (&ge; 99%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>57-09-0</td><td></td></tr><tr><td>Ácido L-Ascórbico(&ge; 99,0%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>50-81-7</td><td></td></tr><tr><td>Cloreto de Sódio (99,5%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Nitrato de Prata&nbsp; (&ge; 99,0%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7761-88-8</td><td></td></tr><tr><td>Grafite</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7782-42-5</td><td></td></tr><tr><td>Ácido sulfúrico</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7664-93-9</td><td></td></tr><tr><td>Ácido fórico</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7664-38-2</td><td></td></tr><tr><td>Permanganato de potássio</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>7722-64-7</td><td></td></tr><tr><td>Peróxido de hidrogênio</td><td>JUNSEI</td><td>23150-0350</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de amônio</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, EUA)</td><td>1336-21-6</td><td></td></tr><tr><td>Xe-lamp</td><td>&nbsp; Cermax, Waltham, EUA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIR Laser</td><td>Classe-IV, Sanctity Laser, Xangai, China&nbsp;</td><td></td> Espectrofotômetro UV-Vis <td>de 6W (potência de saída</td></tr><tr><td>)</td><td>S-3100, SINCO, Coreia</td><td></td><td></td>do Sul</tr><tr><td>Microscopia Eletrônica de Transmissão</td><td>H-7650, Hitachi, Japão</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spectro Fluorômetro</td><td>Jasco FP-6500, Tóquio, Japão</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Espectrômetro de Fotoelétrons de Raios-X</td><td>AXIS&ndash; NOVA, KRATOS Inc., Reino Unido</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

de luz visível redução induzida de óxido de grafeno usando nanopartículas plasmonic

Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

O presente trabalho demonstra a e método simples, química livre, rápido, eficiente da energia para produzir reduzida solução de óxido de grafeno (r-GO) à temperatura ambiente usando a luz visível irradiação com nanopartículas plasmonic. A nanopartícula plasmonic é utilizado para melhorar a eficiência de redução de GO. Leva apenas 30 min à temperatura ambiente, iluminando as soluções com Xe-lâmpada, as soluções de r-Go pode ser obtido por remoção completamente nanopartículas de ouro através de uma simples etapa de centrifugação. As nanopartículas de ouro esférico (AuNPs) em comparação com as outras nanoestruturas é a nanoestrutura plasmonic mais adequados para a preparação de R-GO. O óxido de grafeno reduzido preparados utilizando luz visível e AuNPs foi igualmente qualitativa como quimicamente reduzida óxido de grafeno, que foi apoiado por várias técnicas analíticas, tais como espectroscopia UV-Vis, espectroscopia Raman, pó de DRX e XPS. O óxido de grafeno reduzido preparado com luz visível mostra excelentes propriedades de têmpera sobre o fluormoléculas escent modificado em ADNcs e excelente recuperação de fluorescência para a detecção de ADN alvo. É encontrado o r-GO preparado por AuNPs reciclados para ser de mesma qualidade com que quimicamente reduzida de r-GO. A utilização de luz visível com nanopartículas plasmonic demonstra a boa método alternativo para a síntese de R-GO.

A Figura 1 mostra o esquema geral para a luz visível e reacção de redução à base de nanopartículas plasmonic R-GO. A Figura 2 mostra a configuração instrumental para as reacções. Depois da reacção, é necessário o passo de centrifugação para remover o fotocatalisador utilizado (AuNSs, AuNRs, ou AuNPs) como mostrado na Figura 3A. A análise HRTEM mostra a remoção completa das nanopartículas no sobrenadante (R-GO) (Figura 3B), que também é ...

Um protocolo simples para a preparação de óxido de grafeno reduzido utilizando luz visível e nanopartículas plasmonic é descrito.

De luz visível redução induzida de óxido de grafeno Usando nanopartículas plasmonic

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using ...

O objetivo geral deste método sintético para produzir óxido de grafeno reduzido utilizando luz visível com nanopartículas plasmônicas à temperatura ambiente é fornecer um método simples, livre de produtos químicos e energeticamente eficiente para a preparação de óxido de grafeno reduzido. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais no campo da redução fotocatalítica assistida por nanopartículas plasmônicas do óxido de grafeno, como a forma como o andamento da reação apresenta forte dependência com a estrutura das nanopartículas plasmônicas, incluindo nanopartículas de ouro cervicais, nanobastões de ouro e nanoestrelas de ouro. A principal vantagem desta técnica é o uso de luz visível com nanopartículas plasmônicas para a preparação de óxido de grafeno reduzido, demonstrando excelentes propriedades de extinção sobre moléculas fluorescentes modificadas no S-S-D-N-A e excelente recuperação da fluorescência.Liofilizamos a solução de óxido de grafeno para produzir um pó de óxido de grafeno aerado, para tornar a solução de óxido de grafeno em escala nanométrica, dissolva 20 miligramas do pó de óxido de grafeno em 40 mililitros de água triplamente destilada, em seguida, exfolie por sonicação prolongada até que toda a distribuição de tamanho fique abaixo de 150 nanômetros. Em seguida, centrifugue a solução duas vezes para remover os precipitados das grandes lâminas de óxido de grafeno não exfoliadas. Para preparar as nano-hastes de ouro, primeiro formule a solução semente adicionando uma solução recém-preparada de borohidreto de sódio, de 0,6 mililitro e gelada, em uma mistura aquosa de 0,25 mililitro de ácido cloroaurico e 9,75 mililitros de brometo de cetiltrimetilamônio.Agite vigorosamente a mistura resultante por 30 segundos e mantenha-a a 28 graus Celsius durante três horas. Prepare a solução de crescimento misturando 475 mililitros de C ttab, três mililitros de nitrato de prata e 20 mililitros de ácido cloroso. Em seguida, adicione 3,2 mililitros de ácido ascórbico recém-preparado à mistura, seguido pela adição de 0,8 mililitros de uma solução aquosa de ácido clorídrico.No passo final, adicione 3,2 mililitros da solução semente à solução de crescimento a 28 graus Celsius e submeta a mistura reacional a uma inversão rápida. Por alguns segundos após a inversão, mantenha a mistura resultante sem perturbação por pelo menos seis horas. Analise as nano-hastes de ouro preparadas por espectroscopia ultravioleta-visível para verificar os máximos de absorção em 730 nanômetros e por microscopia eletrônica de transmissão para confirmação da razão de aspecto de 3,5.Para preparar nanoestrelas de ouro, misture 20 mililitros de tampão fosfato com 30 mililitros de tampão heaps. Em seguida, adicione 500 microlitros de hidrogênio tetracloroário 20 milimolar à mistura e mantenha a 28,5 graus Celsius por 30 minutos em banho-maria; pode-se observar mudança de cor de amarelo claro para azul esverdeado após 30 minutos. Em seguida, centrifugue a solução a 8.928 ×g por 30 minutos e redissolva os precipitados em água destilada.Por fim, analise as nanoestrelas de ouro preparadas por espectroscopia ultravioleta-visível para identificar os máximos de absorção em 740 nanômetros e por microscopia eletrônica de transmissão para determinar o tamanho das partículas e confirmar os 30 nanômetros para preparar o óxido de grafeno reduzido. Primeiro, adicione um mililitro de nanopartículas plasmônicas e 100 microlitros de hidróxido de amônio a 10 mililitros de solução de óxido de grafeno. Coloque a mistura em um reator de vidro Pyrex equipado com uma jaqueta de circulação de água e irradie com uma lâmpada de xenônio por 30 minutos, com circulação de água através da jaqueta para manter a temperatura em 25 graus Celsius.Em seguida, centrifugue a solução a 10.625 × g por 15 minutos. Para remover as nanopartículas de ouro, colete o sobrenadante contendo o óxido de grafeno reduzido preparado e analise em um espectrofotômetro ultravioleta-visível na faixa de 200 a 900 nanômetros. As alterações estruturais no óxido de grafeno reduzido foram analisadas por difração de raios X. O desaparecimento do pico do óxido de grafeno em 10,2° indicou claramente a formação do óxido de grafeno reduzido.As razões entre as intensidades do pico D e do pico G foram medidas por análise de raman para o óxido de grafeno e o óxido de grafeno reduzido produzidos por método químico ou por método induzido por luz, com ou sem nanopartículas. Para demonstrar qualitativamente as alterações estruturais no óxido de grafeno reduzido, apresentam-se aqui os espectros de emissão fluorescente resumidos do DNA modificado SI três após incubação com soluções de óxido de grafeno ou óxido de grafeno reduzido. A diminuição da intensidade indica a eficiência de quenching do óxido de grafeno e do óxido de grafeno reduzido.O grafeno reduzido preparado com nanopartículas de ouro e luz visível apresentou a eficiência de quenching mais elevada. Os resultados indicam que o óxido de grafeno reduzido preparado utilizando luz visível e nanopartículas plasmônicas possui propriedades físicas comparáveis às do óxido de grafeno reduzido quimicamente. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como preparar o peróxido ate por um método simples utilizando nanopartículas plasmônicas e luz visível.Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em 30 minutos, desde que executada corretamente durante a tentativa deste procedimento. É importante lembrar da etapa de síntese IDE utilizando o método humano e da etapa REOC LI utilizando luz visível e as nanopartículas após seu desenvolvimento. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores na área da redução do óxido de grafeno explorarem o efeito de nanopartículas plasmônicas sob luz visível.Não me esqueço de que trabalhar com ácido sulfúrico concentrado e ácido fosfórico pode ser extremamente perigoso, e precauções como o uso de capela de exaustão, luvas de proteção e máscara devem sempre ser tomadas ao realizar este procedimento.

visible-light-induced-reduction-graphene-oxide-using-plasmonic

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Pinças plasmonic e nanoestruturas de cristal fotônico são mostradas para produzir melhorias útil no controle da eficiência e orientação dos opticamente prendendo micro e nano-partículas.

Utilização de Nanoestruturas Cristal plasmônicos e Fotônica para Manipulação de Micro-e Nanopartículas melhorada

Nanotubos de solução-suspendable ouro com dimensões controladas podem ser sintetizados por deposição electroquimica em porosos anódica de óxido de alumínio (AAO) membranas utilizando um núcleo de polímero hidrofóbico. Nanotubos de ouro e matrizes de nanotubos de manter a promessa para aplicações em biosensoriamento plasmonic, superfície melhorada espectroscopia Raman, foto-térmico de aquecimento, transporte iônico e molecular, microfluídica, catálise e sensoriamento eletroquímica.

Dirigido modelo de síntese de nanotubos de Ouro plasmônicos com Absorbância IR Tunable

Os nanofios de prata podem transportar simultaneamente elétrons e informações ópticas na forma de plasmons de superfície. Um procedimento é descrito aqui para realizar esse circuito compartilhado e as limitações na propagação de ambas as portadoras de informações são avaliadas.

Avaliando plasmônicos Transporte em Prata atual de transporte de nanofios

Uma técnica simples, robusta e escalável para funcionalizar e auto-montar macroscópicas filmes monocamada de nanopartículas-ligante em substratos sem modelo descrito neste protocolo.

Uma técnica para funcionalizar e auto-montar macroscópicas Nanopartículas-ligante monocamada Films em substratos sem Modelo

Espalhamento saturável e saturável reverso foram descobertos em partículas plasmônicas isoladas e adotados como um novo método de contraste sem branqueamento em microscopia de super-resolução. Aqui os procedimentos experimentais de detecção e extração de espalhamento não linear são explicados em detalhes, bem como como melhorar a resolução com o auxílio da microscopia de excitação saturada.

Medição da Dispersão Não-linearidades de um Nanoparticle plasmonic Individual

Descrevemos a síntese e as propriedades de nanopartículas multifuncionais de Fe2O3-Au produzidas por uma abordagem química úmida e investigamos suas propriedades fototérmicas usando irradiação a laser. As nanopartículas compostas de Fe2O3-Au retêm as propriedades de ambos os materiais, criando uma estrutura multifuncional com excelentes propriedades magnéticas e plasmônicas.

Híbrido multifuncional Fe<sub&gt; 2</sub&gt; ó<sub&gt; 3</sub&gt; -au Nanopartículas para Aquecimento plasmonic Eficiente

Aqui, apresentamos um protocolo para a in situ síntese de nanopartículas de ouro (AuNPs) dentro do espaço interlamelar de filmes de titanato de camadas sem a agregação de AuNPs. Nenhuma mudança foi observada espectral mesmo após 4 meses. O material sintetizado tem esperado aplicações em catálise, foto-catálise, e para o desenvolvimento de dispositivos plasmonic rentáveis.

In situ Síntese de Nanopartículas de Ouro sem agregação no espaço Interlayer de Layered titanato filmes transparentes

Demonstramos a fabricação de matrizes de periódicos nanocup ouro usando técnicas litográficas coloidais e discutir a importância dos filmes nanoplasmonic.

Fabricação de matrizes de periódicos Nanocup ouro usando litografia coloidal

Um protocolo para o photodeposição anisotrópica do paládio em Nanorods aqueously-suspendidos do au através da excitação localizada da superfície do Plasmon é apresentado.

Fotodeposição de PD em au Nanorods coloidal pela excitação de superfície Plasmon

Apresentado aqui é um protocolo para a síntese de nanopartículas de alossa de prata -paládio (Ag-Pd) suportadas no ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2). Este sistema permite a colheita de energia da irradiação de luz visível para acelerar e controlar transformações moleculares. Isto é ilustrado pela redução de nitrobenzeno sob irradiação leve catalisada por Ag-Pd/ZrO2 NPs.

Preparação de Nanopartículas de Aliga de prata-paládio para catálise plasmônica sob iluminação de luz visível

Aqui, a síntese de sementes de ouro (Au) é descrita usando o método Turkevich. Essas sementes são então usadas para sintetizar nanopartículas de liga de ouro-estanho (Au-Sn) com propriedades plasmônicas ajustáveis.

Síntese aquosa de nanopartículas plasmônicas de liga de ouro-estanho

Aprenda a preparar óxido de grafeno reduzido usando luz visível e nanopartículas plasmônicas a temperatura ambiente. Este método químico livre e energeticamente eficiente oferece uma alternativa sustentável para aplicações em nanotecnologia.

De luz visível redução induzida de óxido de grafeno Usando nanopartículas plasmonic

Explorar mais vídeos