Техника функционализировать и самоорганизуются макроскопических наночастиц-лиганд однослойных пленок на Шаблон без подложек

Общей целью данной процедуры является получение макроскопических, наночастицных, лигандных, монослойных пленок. Это достигается с помощью одной техники самостоятельной сборки в одном горшке. Первые металлические наночастицы, быстро функционализируемые лигандами в воде тетраэдран или растворитель ТГФ.

Затем лиганд удерживал фазу наночастиц отдельно от границы раздела воздушного растворителя. Наконец, наночастицы транспортируются на подложки без шаблонов с помощью градиентов поверхностного натяжения, самособираясь в монослойные пленки из макроскопических наночастиц, лигандов. В конечном счете, эта процедура обеспечивает простую, надежную и масштабируемую технику функционализации и самосборки монослойных пленок макроскопических наночастиц, лиганда на подложках без шаблонов.

Основным преимуществом этой методики перед другими методами межфазной сборки является быстрая и эффективная функционализация наночастиц и самосборка в макроскопические монослойные пленки. Хотя этот метод может дать представление об органической неорганической границе на наноуровне, он также может быть применен к широкому спектру приложений, таких как метаматериалы, фотоэлектрические и молекулярные сенсоры. Для начала концентрировать коммерчески доступные 15 нанометровые наносферы золота путем помещения 15 миллилитров разбавленной наносферы водной суспензии в ультрацентробежный фильтр.

Затем центрифугируйте установку при давлении 4 500 G в течение двух минут или до тех пор, пока в камере фильтра не останется всего несколько микролитров. Повторно суспендируйте наносферу в 1,5 миллилитрах деионизированной или деионизированной воды или так, чтобы концентрация наночастиц составляла примерно от 10 до 13-й частицы на миллилитр. Суспензия стабильна в течение нескольких часов.

После повторного введения суспензии в воду, чтобы проверить численность плотности и подтвердить, что наночастицы не агрегированы, сначала пипетку 150 микролитров суспензии подали ветеринару. Также разведите концентрированную суспензию наночастиц с 1,35 миллилитрами воды. Затем поместите ветеринара в ультрафиолетовый спектрометр видимого диапазона и измерьте абсорбирующий спектр приготовленной суспензии, а также спектр оригинальной суспензии.

Сравните положение пика по всей ширине в половину максимума, чтобы убедиться, что агрегирование не произошло. Величина пиков поглощения для обоих образцов должна быть примерно одинаковой. Таким образом, концентрированный образец плотнее в 10 раз в отдельном чистом 20-миллилитровом пилке из силикатного стекла с содержанием тетрагидрофурина в 10 миллилитров

Далее добавьте в ТГФ тиолалкановые лиганды и встряхните. Раствор перемешать достаточно равномерно. Лиганд следует добавлять, чтобы покрыть, по меньшей мере, всю площадь поверхности взвешенных наночастиц.

Избыток лиганда увеличивает скорость и недостаточность реакции в вытяжном шкафу. Поместите один миллилитр из флакона, содержащего наносферы золота, во флакон с ТГФ-лигандами. Быстро закрутите крышку и энергично встряхивайте флакон в течение 15 секунд.

Снимите крышку и установите флакон вниз. В вытяжном шкафу, в зависимости от лигандов, на границе раздела воздушной жидкости быстро образуются домены золотых наночастиц. Затем пленки начинают перемещаться вверх по боковой стороне флакона.

Почти все наночастицы были покрыты тал-лигандами, извлеченными из суспензии и транспортированными к краю флаконов в течение часа. Чтобы перенести пленки на съемные стеклянные подложки, разрежьте подложки на площадь 12,5 на 25,4 миллиметра с помощью ручки для скрайбирования или круга для очистки стеклянных подложек, используя ацетоновый ополаскиватель с последующим промыванием изопропиловым спиртом. И, наконец, ополаскивание водой.

Прежде чем дать подложкам высохнуть, ознакомьтесь с текстовым протоколом подготовки кремниевых пластин. Далее вставьте подложку в заранее подготовленный флакон с наносферами и лигандами. Закрутите крышку и встряхните.

После встряхивания снимите крышку с помощью пинцета. Расположите подложку почти вертикально у стенки флакона. Затем с помощью пипетки нанесите реакционную смесь на подложку.

Реакция прекращается, когда весь органический растворитель испарился или все наночастицы были удалены из суспензии. Оцените эффективность упаковки наносфер в монослой, наблюдая за пропускающими и отражающими свойствами пленки. Подсвечивайте монослой на стеклянных подложках сзади с помощью белого источника света.

Однородная цветная пленка должна наблюдаться для наночастиц высокой плотности, монослойных пленок при пропускании и золотоподобного отражения при отражении. Затем используйте спектрометр для количественной оценки макроскопического абсорбирующего спектра монослоев. Как и раньше, нормализуйте абсорбирующий спектр с помощью чистого предметного стекла.

Затем закрепите монослойную пленку на стеклянной подложке в пути луча спектрометра и соберите абсорбирующий спектр. Абсорбирующий пик должен быть значительно смещен в красную сторону на несколько сотен нанометров в зависимости от используемого лиганда. Если пик абсорбента очень широкий или недостаточно четкий, то, вероятно, монослойные пленки имеют низкое качество.

Использовать эту методику в качестве эффективного средства функционализации наночастиц с помощью тал-лигандов. Сцедите остатки со дна флакона. После того как реакция завершится, затем просушите материал во флаконе под азотом.

Добавьте органический растворитель для ресуспендирования наночастиц с почти 100%-ным фазовым переносом частиц и восстановлением убедитесь, что наночастицы не агрегируются при ресуспендии в органический растворитель, как раньше, если пик поглощения широкий по сравнению с исходной суспензией, обеспечьте образец ультразвуком в течение 15 минут, чтобы помочь повторно диспергировать наночастицы. Наблюдается частичное отражение света, что свидетельствует о высокой объемной доле наносфер золота и пропускании света, демонстрируя сохранение плазмы и резонансов. Однородность и оптическая ясность, показанные здесь, представляют собой изображения с помощью сканирующей электронной микроскопии ложных цветов 15-нанометровой пленки золотой наносферы на кремниевой подложке. Край пленки демонстрирует, что пленки являются монослоями и что наносферы упаковываются в любовные домены в микроскопических масштабах длины.

В наноскопических масштабах длины. Пленки содержат шестиугольные близкие, упакованные домены, что демонстрируется преобразованием изображения Фурье. Показывать. Вот нормализованное экспериментальное поглощение от монослойной пленки, состоящей из тиолакана, примерно 15 нанометровых наносфер золота на стеклянной подложке.

Суспензия 15-нанометровых наносфер золота в воде и фаза переведена в хлороформ после освоения. Эту технику можно выполнить менее чем за час при правильном выполнении. После промывки этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как эффективно функционализировать и самостоятельно собрать металлические наночастицы в микроскопические монолитные пленки.