Name: Síntese, caracterização e funcionalização de híbrida UA / CDS e Au / ZnS Núcleo / Shell Nanopartículas (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Aprenda a síntese de nanopartículas de ouro com revestimento semicondutor de CdS ou ZnS usando troca catiônica em quatro etapas. Este método permite controlar a espessura da camada para aplicações em sistemas optoeletrônicos.

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 material é baseado no trabalho apoiado pela National Science Foundation, CHE - 1.352.507.

1. Síntese de Nanopartículas de Ouro <ol><li> Pesa-se o sal de ouro na caixa de luva e adicionar a um frasco previamente limpo com água régia antes de se diluir com água destilada num balão volumétrico. Prepara-se uma ouro 1 mM (III) cloreto de tri-hidrato (393,83 g / mol) em 100 ml de água para uma solução estoque de ouro. </li><li> Pesar 3,2 g de um sólido CTAC (320 g / mol) e calor, em 25 ml de água, a aproximadamente 60 ° C para dissolução. Arrefecer até à temperatura ambiente e diluir a mistura com até 50 ml com água num balão volumétrico para preparar um M cloreto de cetil trimetil amónio 0,2 (CTAC). </li><li> Misturar 20 ml de solução de ouro 1 mM e 20 ml de solução 0,2 M CTAC dentro de um balão de fundo redondo e o local de ebulição num banho de óleo ajustado a 60 ° C. Deixa-se misturar durante 10 minutos. </li><li> Adicionar 1,7 mg (proporção de 1: 1 molar) amina Adicionou-se borano sólido terc-butilo (86,97 g / mol) à solução de ouro / CTAC e deixou-se agitar durante 30 min. Nota: A solução deve virar vermelho escuro. A solução resultante tem um concentrati partículas de ouroem de cerca de 5 uM e pode ser armazenado durante meses em vez de um ou usado imediatamente para a fase seguinte da reacção. </li></ol> 2. Revestimento com prata <ol><li> Use quantidades precisas de reagentes para revestir as nanopartículas com uma concha de prata. A concha vai fornecer o modelo para o tamanho e forma da concha de semicondutores. quantidades de reagentes precisos também irá ajudar a prevenir a nucleação de partículas de prata. </li><li> Em primeiro lugar calcular o volume do núcleo, em cm 3, e converter a massa por partícula usando a densidade de ouro. Por exemplo, para calcular o volume do núcleo, assumem uma nanopartícula esférica com um diâmetro de 15 nm, para se obter um volume de 3 1767,15 nm e, em seguida, converter a 3 cm (1,77 x 10 -18 cm 3). Multiplicar o volume pela densidade de ouro (19,3 cm3) para calcular a massa por partícula (3,41 x 10 17). <ol><li> Usando 10 ml de uma solução de nanopartículas de ouro 5,3? M, 5,30 x 10 -8 moles de partigos estão presentes. Multiplicar por a massa molar dá para calcular a massa de ouro presente na solução de (1,04 x 10 -5 g). Dividir a massa de ouro na solução por a massa por partícula para encontrar o número de partículas de ouro presentes (3,06 x 10 11). </li><li> Calcular o volume das nanopartículas com uma espessura da casca de 5 nm, em cm3 (8,18 x 10 18 cm 3) e subtrair este a partir do volume do núcleo de nanopartículas (1,77 x 10 -18 cm 3) para determinar o volume do invólucro (6,41 x 10 -18). Converter esse volume a massa de prata multiplicando pelo número de partículas de ouro e uma densidade populacional de prata (2,33 x 10 -4). Shell espessuras na gama de 1-10 nm vai ser utilizada neste estudo. </li><li> Converter a massa de prata para moles de prata necessários para um raio de shell 5 nm (2,33 x 10 -4). A partir deste valor, calcula o volume de 4,0 mM de nitrato de prata 540 ul) F solução necessáriaou a quantidade de ouro utilizado na solução de partida (10 ml). </li></ol></li><li> Prepara-se uma solução em 5 ml de água mM de AgNO3 4,0 (169,87 g / mol). Em um banho de óleo a 70 ° C, misturar 10 mL de nanopartículas de estoque de ouro com ácido ascórbico para fazer uma solução 20 mM. </li><li> Adicionar a solução de prata gota a gota, à solução de ouro e de ácido ascórbico e deixar a reacção a agitar durante 2 h. Nota: A reacção irá ficar cor de laranja claro (mais fino do invólucro) para laranja escuro (mais espessa casca) sobre o decurso da reacção. </li><li> Centrifugar as nanopartículas em 21.130 xg durante 10 min e redispersar em água limpa. Decantar o sobrenadante das nanopartículas precipitadas para ajudar na remoção de nanopartículas de ouro nu ou nanopartículas de prata, que podem ter sido formadas. </li></ol> 3. Conversão da Shell para Silver Sulfeto <ol><li> Pesar enxofre elementar num 200: 1 razão molar em relação ao prata utilizado na fase anterior do experimento. Para 10 ml de shell núcleo Au / Agpartículas e uma concha de 5 nm, dissolve-se 3 ml de oleilamina e 1,5 ml de ácido oleico em 10 ml de tolueno. <ol><li> Concentra-se os colóides de prata, por meio de centrifugação a 21130 xg durante 10 min e dispersar em 1 ml de água. Nota: Este passo ajuda a aumentar a eficiência da extracção da fase aquosa para a fase orgânica após a formação da concha de prata. </li></ol></li><li> Adicione os colóides, gota a gota à solução de enxofre sob agitação durante 1 hora. Nota: A solução ficará azul escuro (cascas mais finas) para roxo (escudos mais grossos) como o sulfurization vai para a conclusão. </li><li> Centrifugar a solução coloidal a 4000 xg durante 10 min, depois a reacção foi agitada 2 horas para remover a água e de enxofre que não reagiu a partir da solução. Re-dispersar as nanopartículas em tolueno limpo com ultra-sons, se necessário. <ol><li> Sonicar as nanopartículas num sonicador de banho durante 30 segundos a 1 minuto, a fim de dispersar em tolueno. Nota: oleilamina excesso ou oleicoácido pode cair para fora da solução e pode ser removido após esta etapa por decantação da solução do sólido branco. </li></ol></li></ol> 4. troca catiônica <ol><li> Adicione o precursor de metal através da dissolução do nitrato de metal em 1 ml de metanol, para fazer uma solução de 0,2 M de Cd (NO3) ou Zn (NO 3). Nota: uma solução 0,8 M pode ser usado para conchas espessas para diminuir a quantidade de metanol na solução. <ol><li> Misturar a solução de metal com as nanopartículas sem casca-sulfeto de prata em uma razão molar 1: 1 com a prata. Aquece-se a 50 ° C durante escudo de cádmio e 65 ° C para os reservatórios de zinco sob uma atmosfera de azoto. </li></ol></li><li> Adicionar tri-butil-fosfina em uma 500: 1 razão molar em relação ao precursor de metal. Os tempos de reacção são 2 horas para o cádmio e 20 horas para o zinco. </li><li> Purificar por meio de centrifugação a 21130 xg durante 10 minutos a fim de remover quaisquer CDs isolados ou nanopartículas ZnS que podem ter sido formadas. Dispersa-se o nanopart sedimentadasicles para um solvente não polar como hexanos limpa tal, tolueno ou clorofórmio. </li></ol> 5. Ligand Exchange de Oleilamina <ol><li> Misturar a solução de nanopartículas com 1,5 vezes o volume proporção de etanol a uma solução coloidal em tolueno num tubo de centrifugação. Centrifugar a 4.000 xg durante 10 min para sedimentar as nanopartículas. </li><li> Lavam-se as nanopartículas com etanol e centrifuga-se mais uma vez para recolher as partículas sólidas. Nota: As partículas podem ser armazenados nesta fase, mas a remoção do etanol é necessário para evitar a agregação. </li><li> Ligar ligandos com um grupo de ligação nucleofílico à superfície através de sites catiônicos não ligados na casca. ácido 11-mercaptoundecanóico e ácido 3,4-diaminobenzóico são moléculas adequadas que deixam as nanopartículas solúvel em água. <ol><li> Dispersar as nanopartículas para a solução de ligando em grande excesso, de concentração cerca de 10 vezes mais elevados do que as moléculas nativas de oleato. Agitar as partículas em temperatura ambiente overnight para permitir o deslocamento de quaisquer moléculas oleato residuais. </li><li> Centrifugar a solução a 4000 xg durante 10 min. Lavam-se as partículas sedimentadas com metanol e centrifugar a 4000 xg durante 10 min, mais uma vez para recolher as nanopartículas sólidas. </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>

Os autores não têm nada a divulgar

As nanopartículas de ouro A fim de garantir alta qualidade nanopartículas shell core, uma amostra monodispersa de nanopartículas de ouro deve primeiro ser sintetizado como um modelo. 28,29,30 Nós modificamos a síntese de nanopartículas de ouro para produzir de cadeia longa terciárias nanopartículas em vez de oleilamina-tampado aminas-tampado nanopartículas. nanopartículas cobertas de oleilamina mostra uma ressonância de plasmão bastante estreito, indicativo da gama de tamanhos mon...

Ouro e prata nanopartículas têm potencial para futuros avanços tecnológicos em uma variedade de aplicações, incluindo a fotônica, 1 fotovoltaica, 2 catálise, 3 química / sensoriamento biológico, 4 imagiologia biológica, 5 e terapia fotodinâmica. 6 Sob excitação visível, os elétrons da superfície pode oscilar para formar uma ressonância conhecido como ressonância plasmónica de superfície localizada (SPR), que pode ser utilizada para concentrar a radiação incidente no espectro visível. Recentemente, as nanopartículas de metais nobres foram combinados com semicondutores magnéticos ou nanopartículas para produzir nanopartículas híbridas com uma funcionalidade melhorada e ajustável. 7,8 A literatura recente, como o estudo realizado por Ouyang et al. 9 ou Chen et al. 10, demonstrou a possibilidade para a síntese destas partículas, mas de controlo apenas limitado na uniformidade da espécie híbrida é possível devidouma distribuição de tamanhos de nanopartulas de ouro e agravado pela falta de caracterização óptica acoplada com a caracterização física em cada fase de crescimento. Zamkov et al. Mostrou uniformidade semelhante na formação da casca, mas apenas uma espessura da casca foi utilizado com diferentes tamanhos de núcleo, com algumas conchas não serem totalmente formadas em torno das nanopartículas. A fim de utilizar eficazmente estas nanopartículas, a resposta óptico preciso deve ser conhecida e caracteriza-se por uma variedade de espessuras de casca. maior precisão na espessura da casca pode ser conseguido através da utilização de partículas de ouro, aquosas monodispersas como molde, resultando em maior controle sobre as espécies híbridas finais. Interação entre o núcleo e concha pode mostrar aumento limitado nas taxas de absorção ou emissão, devido à pequena quantidade de material semicondutor e a proximidade com o núcleo de ouro. Em vez de interação entre o semicondutor encontrada na casca e a partícula de ouro, a casca pode ser o usod como um espaçador para limitar a distância entre um cromóforo externo. 11 Isto permitirá maior controle sobre a separação espacial entre o tempo de plasmão, anulando as consequências de um contacto directo com a superfície metálica. A extensão da interacção electrónica entre a ressonância de plasmão superficial e éxciton produzido no cromóforo, está directamente correlacionado com a distância entre as espécies metálicas e semicondutoras, o ambiente da superfície e da força da interacção. 12 Quando as espécies são separadas por distâncias superiores 25 nm, os dois estados electrónicos permanecem não perturbado e a resposta óptica permanece inalterada. 13 o regime de acoplamento forte é dominante quando as partículas têm um contacto mais íntimo e pode resultar na supressão de qualquer energia de excitação através do realce taxa não radiativa ou Transferência florestal Ressonância energia ( FRET). 14,15 Manipulação da força de acoplamento, por th de ajustee o espaçamento entre o cromóforo de metal e de nanopartículas, pode resultar em efeitos positivos. O coeficiente de extinção de nanopartículas podem ser ordens de magnitude maiores do que a maioria dos cromóforos, permitindo que as nanopartículas para concentrar a luz incidente muito mais eficazmente. Utilizando o aumento da eficiência de excitação das nanopartículas pode resultar em taxas de excitação mais elevados no cromóforo. 12 O acoplamento do dipolo de excitação também pode aumentar a taxa de emissão do cromóforo que, pode resultar no aumento do rendimento quântico se as taxas não radiativos não são afectados. 12 Estes efeitos poderiam levar a células solares ou de filmes com aumento da absorvância, e eficiências fotovoltaicas, facilitada por a secção transversal do aumento da absorção do ouro e a facilidade de extracção de carga a partir da camada de semicondutor devido à existência dos estados de superfície localizada. 12,16 Este estudo também irá fornecer informações úteis sobre a força de acoplamento do plasmon como afunção da distância. Plasmons de superfície localizados têm sido largamente utilizados na detecção 17 e 18 de detecção de aplicações, devido à sensibilidade da ressonância de plasmão para o ambiente local. Cronin et al., Demonstraram a eficiência catalítica do TiO 2 filmes pode ser melhorada com a adição de nanopartículas de ouro. Simulações mostraram que este aumento de actividade é devido ao acoplamento do campo eléctrico de plasmão com excitï¿½s criados no TiO 2, que, subsequentemente, aumenta as taxas de geração de exciton. 19 Schmuttenmaer et al., Mostraram que a eficiência de corante-sensibilizados (DSSC) células solares poderia ser melhorado com a incorporação das Au / SiO 2 / TiO 2 agregados. Os agregados de aumentar a absorção através da criação de grandes modos de plasmons de superfície localizadas que aumentam a absorção óptica ao longo de um intervalo mais amplo de frequências. 20 Em outra literatura, Li et al. ObservarObservou-se d redução significativa no tempo de vida de fluorescência, bem como o reforço dependente distância em constante intensidade de fluorescência Estado através de acoplamento directo de um CdSe single / ZnS ponto quântico e única nanopartícula de ouro. 21 A fim de tirar o máximo proveito deste aprimoramento plasmonic, há uma precisa para a ligação física com um conjunto distâncias entre as duas espécies. Síntese de nanopartículas híbridos Jiatiao et al., Descreveram um método para revestimento de material semicondutor sobre as nanopartículas de ouro através de uma troca catiónica, a fim de produzir espessuras de casca uniforme e ajustáveis. As conchas eram uniformes de espessura, mas os modelos de ouro não eram muito monodisperso. Isto irá alterar a razão de ouro para semicondutores de partícula a partícula e, portanto, a força de acoplamento. 9 Um estudo aprofundado nas propriedades ópticas destas nanopartículas core-shell foi conduzido, a fim de desenvolver uma Reproducible método sintético. Os métodos anteriores confiaram na síntese de nanopartículas de base orgânica, que pode produzir amostras com grandes ressonâncias plasmon devido à falta de homogeneidade na dimensão de nanopartículas de ouro. Uma síntese modificado aquosa de nanopartículas de ouro pode proporcionar um modelo de nanopartículas de ouro reprodutível e monodispersas com estabilidade durante longos períodos de tempo. O surfactante cloreto de cetil trimetil amónio aquoso forma uma dupla camada na superfície da nanopartícula, devido à interacção entre as cadeias de carbono longas de moléculas de cloreto de cetil trimetil amónio próximas. 22 Esta camada de superfície de espessura requer lavagem cuidadosa para remover o excesso de surfactante e permitir o acesso à superfície da nanopartícula , mas pode proporcionar maior controlo sobre o tamanho e a forma de nanopartículas. 23 a adição aquosa de um escudo de prata pode ser controlada com elevada precisão levando a uma correlação mais estreita entre a espessura da casca e propriedades ópticas. 23 uma redução mais lenta através de ac ascórbicoID é utilizado para depositar a prata sobre a superfície de ouro, o que requer a adição de sal de prata de ser muito precisa, a fim de evitar a formação de nanopartículas de prata na solução. O terceiro passo requer um grande excesso de enxofre a ser adicionado para uma fase orgânica e uma fase de transferência das nanopartículas aquosas devem ocorrer. Com adição de oleilamina como um agente de capeamento orgânico e ácido oleico, que pode actuar tanto como um agente de cobertura e ajuda na transferência de fase das nanopartículas, uma uniforme, casca de sulfureto de prata amorfa pode ser formado em torno das nanopartículas 9,24 A concentração de. estas moléculas deve ser suficientemente alta para evitar a agregação das nanoparticulas neste passo, mas muito em excesso pode tornar difícil a purificação. Na presença de butil fosfina tri e um nitrato de metal (Cd, Zn ou Pb), um intercâmbio catiónico dentro da concha sulfureto amorfa pode ser conduzida. As temperaturas de reacção deve ser modificada para as diferentes reactiva de metais 9e qualquer excesso de enxofre tem de ser eliminados para reduzir a formação de pontos quânticos individuais. Cada passo da síntese corresponde a uma mudança no ambiente da superfície da nanopartícula, por conseguinte, uma mudança em plasmon de deve ser observada devido à dependência da frequência de plasmão de campo circundante dieléctrico. Um estudo paralelo de absorção óptica em função de Microscopia Electrónica de Transmissão (MET) caracterização foi utilizada para caracterizar as nanopartículas. Este procedimento sintético vai nos fornecer amostras bem controlados e uniformes, proporcionando uma melhor correlação dos dados de microscopia e espectroscopia. Acoplamento com fluoróforos Aplicação de uma camada de espaçamento dielétrico entre uma superfície de metal plasmonic e um fluoróforo pode ajudar a diminuir as perdas por transferência de energia não radiativa de excitons criados no metal. Esta camada de espaçamento pode também ajudar no estudo da dependência distância entre o fluoróforo e oressonância de plasmão de superfície do metal. Propomos a utilização da cápsula de semicondutores das nanopartículas híbridas como a nossa camada de espaçamento dielétrico. A espessura da casca pode ser ajustado com precisão nanométrica, com espessuras que variam de 2 nm a 20 nm, permitindo experiências de correlação distância precisa de ser conduzida. A casca também pode ser ajustado com Cd, Pb ou cátions Zn e S, Se e Te ânions, permitindo o controle sobre não só a distância, mas também a constante dielétrica, arranjo banda eletrônica e até mesmo parâmetros de rede de cristal.

<table><tbody><tr><td>MilliQ Water</td><td>Millipore</td><td>Millipore Sistema de purificação de água Millipore</td><td>água com resistividade de 18 M&#937; foi utilizada em todos os experimentos</td></tr><tr><td>Cloreto de ouro (II) trihidratado</td><td>Sigma Aldrich</td><td>520918</td><td>usado como precursor de ouro para síntese de nanopartículas</td></tr><tr><td>Cloreto de cetil trimetil amônio (CTAC)</td> <td>TCI America</td><td>H0082</td><td>usado como surfactante para nanopartículas de ouro</td></tr><tr><td>Borano terc-butil amina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>180211</td><td>usado como agente redutor para nanopartículas de ouro</td></tr><tr><td>Nitrato de prata</td><td>Sigma Aldrich</td><td>204390</td><td>usado como fonte de prata para aplicação em concha</td></tr><tr><td>Ácido ascórbico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A0278</td><td>usado como agente redutor para aplicação em concha de prata</td></tr><tr><td>Pó de enxofre</td><td>Acros</td><td>199930500</td><td>usado como fonte de enxofre para conversão de concha de sulfeto de prata</td></tr><tr><td>Oleylamina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O7805</td><td>usado como surfactante para conversão de casca de sulfeto de prata</td></tr><tr><td>Oleylamina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364525</td><td>usado como surfactante para conversão de casca de sulfeto de prata</td></tr><tr><td>nitrato de cádmio tetrahidratado</td><td>Sigma Aldrich</td><td>642405</td><td>usado como fonte de cádmio para troca catiônica</td></tr><tr><td>nitrato de zinco hexahidratado</td><td>Fisher Scientific</td><td>Z45</td><td>usado como fonte de zinco para troca catiônica</td></tr><tr><td>Ácido 11-mercaptoundecanóico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>450561</td><td>usado como ligante solúvel em água durante a troca de ligantes</td></tr><tr><td>Ácido 3,4-diaminobenzóico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D12600</td><td>usado como ligante solúvel em água durante a troca de ligantes</td></tr><tr><td>Espectrofotômetro de absorção UV-Vis</td><td>Cary</td><td>50 Bio</td><td>usado para monitorar o espectro de absorção de soluções</td></tr> <tr>coloidais<td>JEOL TEM 2100</td><td>JEOL</td><td>2100</td><td>usado para analisar o tamanho das nanopartículas sintetizadas. As grades TEM foram adquiridas do</td></tr><tr><td>espectrofotômetro</td> tedpella FTIR <td>Perkin Elmer</td><td>Spec 100</td><td>usado para monitorar a composição química da superfície das nanopartículas após a troca de ligantes.</td></tr></tbody></table>

síntese, caracterização e funcionalização de híbrida ua / cds e au / zns núcleo / shell nanopartículas

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

plasmónico nanopartículas são um material atraente para aplicações de colheita de luz, devido à sua superfície facilmente modificada, área superficial elevada e grandes coeficientes de extinção que pode ser sintonizada em todo o espectro visível. A investigação sobre o reforço plasmonic de transições ópticas tornou-se popular, devido à possibilidade de alterar e, em alguns casos, melhorando foto-absorção ou emissão propriedades de cromóforos próximas, como corantes moleculares ou pontos quânticos. O campo elétrico do plasmon casal pode com o dipolo excitação de um cromóforo, perturbando os estados eletrônicos envolvidos na transição e que levam ao aumento das taxas de absorção e emissão. Essas melhorias também pode ser negada a curtas distâncias por mecanismo de transferência de energia, fazendo com que o arranjo espacial das duas espécies críticas. Em última análise, o aumento da eficiência de captura de luz em células solares plasmonic pode levar a mais fina e, por conseguinte, os dispositivos de baixo custo. o desenvolviment de partículas de núcleo / casca híbridos poderia oferecer uma solução para este problema. A adição de um espaçador dieléctrico entre um nanopartículas de ouro e um cromóforo é o método proposto para controlar a força de acoplamento de plasmão éxciton e desse modo equilibrar perdas com os ganhos plasmonic. Um procedimento detalhado para o revestimento de ouro nanopartículas com CDs e conchas semicondutores ZnS é apresentado. As nanopartículas mostram alta uniformidade com controle de tamanho em ambas as partículas de ouro principais e escudo espécie permitindo uma investigação mais acurada para a melhoria plasmonic de cromóforos externas.

Normalizado espectros de absorvância de nanopartículas de ouro com três surfactantes diferentes, são mostradas na Figura 1. Os agentes tensioactivos utilizados são oleilamina, tetradecil trimetil cloreto de amónio (TTAC), e cetil trimetil cloreto de amónio. tensioactivos e CTAC TTAC mostrar mais estreita banda de absorção de ressonância de plasmão. A quantidade de agente redutor não só afecta a FWHM mas a posi...

A síntese de nanopartículas de ouro uniformes revestidas com camadas semicondutoras de CdS ou ZnS é realizada. O revestimento semicondutor é conduzido depositando primeiro um invólucro de sulfeto de prata e trocando os cátions de prata por cátions de zinco ou cádmio.

Síntese, caracterização e funcionalização de híbrida UA / CDS e Au / ZnS Núcleo / Shell Nanopartículas

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

O objetivo geral deste procedimento é preparar nanopartículas de ouro revestidas com uma camada de semicondutor de banda larga. O material da camada pode ser sulfeto de cádmio ou sulfeto de zinco, e a espessura deve ser ajustável. Esta técnica supera a grande diferença de rede cristalina entre núcleo e camada ao utilizar uma técnica de troca catiônica em quatro etapas para formar as camadas. A principal vantagem desta técnica é a capacidade de produzir nanopartículas altamente monodispersas com núcleo e camada de ouro, com excelente controle da espessura da camada. As nanopartículas produzidas com esta técnica podem ser utilizadas como elementos plasmônicos que se acoplam a absorvedores em sistemas optoeletrônicos, pois a camada com largo bandgap permite o ajuste preciso das distâncias de interação. O ajuste dessas interações permite limitar perdas, maximizar ganhos de absorção ou emissão e fornecer insights sobre o potencial do acoplamento entre excitons e plásmons para diversas aplicações.Para iniciar a síntese de nanopartículas de ouro, trabalhe dentro de uma caixa de luvas para pesar o sal de ouro em um vial previamente limpo com água-régia antes de diluir com 100 mililitros de

synthesis-characterization-functionalization-hybrid-aucds-auzns

Research

JoVE Journal

Chemistry

Química

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

Millifluidic dispositivos são utilizados para a síntese controlada de nanomateriais, análise resolvida no tempo de mecanismos de reacção e catálise de fluxo contínuo.

Millifluidics para síntese química e resolvida no tempo estudos sobre os mecanismos

Relatamos protocolos para "polimerizar" vários tipos de nanopartículas metálicas encapsuladas em polímeros em longas cadeias de "homo-" e "copolímeros".

Usando Polystyrene-<em&gt; Bloco</em&gt; -poli (Ácido acrílico) -Revestido metal Nanopartículas como monómeros para a sua homo- e co-polimerização

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 método para sintetizar nanopartículas de sulfeto de cádmio (CdS) livres de ligantes com base em um copolímero de enxofre único. O copolímero de enxofre opera como um solvente de alta temperatura e uma fonte de enxofre durante a síntese de nanopartículas e estabiliza as nanopartículas após a reação.

Síntese de CDs Nanopartículas sem ligando dentro de uma matriz de copolímero de Enxofre

Aqui apresentamos um método confiável para monitorar a incorporação de nanopartículas em uma matriz hospedeira polimérica por meio de encapsulamento de inchaço. Mostramos que a concentração superficial de pontos quânticos de seleneto de cádmio pode ser visualizada com precisão por meio de imagens de fluorescência transversais.

Avançado Análise da composição dos compósitos de nanopartículas de polímero através da tecnologia Direct Fluorescência de imagem

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

Nós relatamos um método baseado em solução para sintetizar o substrato ligado Au nanofios. Ajustando os ligantes moleculares usados durante a síntese, os nanofios de Au podem ser cultivados de vários substratos com diferentes propriedades de superfície. Au baseada em nanofios nanoestruturas também podem ser sintetizadas, ajustando os parâmetros de reação.

Síntese de nanofios de Au substrato ligados através de um mecanismo de crescimento ativo de superfície

Aqui, apresentamos um protocolo para sintetizar nanopartículas Co suportadas em nanotubos de carbono com co-e N-dopants para produções de hidrogênio.

Síntese de Nanopartículas metálicas suportadas em Nanotubo de Carbono com Doped Co e N Átomos e suas Aplicações Catalíticas na Produção de Hidrogênio

Neste estudo, desenvolvemos uma nanossonda de impressão digital baseada em espalhamento Raman (SERS) de baixo custo com biocompatibilidade favorável para mostrar bioimagem de células vivas livre de marcação e detectar duas cepas bacterianas, mostrando em detalhes como obter espectros SERS de células vivas em um método não destrutivo.

Bioanálise de espalhamento Raman sem superfície com base em nanossondas de Au@Carbon pontos

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 síntese de nanopartículas de ouro com revestimento semicondutor de CdS ou ZnS usando troca catiônica em quatro etapas. Este método permite controlar a espessura da camada para aplicações em sistemas optoeletrônicos.

Síntese, caracterização e funcionalização de híbrida UA / CDS e Au / ZnS Núcleo / Shell Nanopartículas

Explorar mais vídeos