Summary
Nanotubes d'or en solution à suspension ayant des dimensions contrôlées peuvent être synthétisés par dépôt électrochimique anodique poreux en oxyde d'aluminium (AAO) des membranes à l'aide d'un noyau polymère hydrophobe. Nanotubes d'or et les tableaux de nanotubes prometteuses pour des applications dans les biocapteurs plasmoniques, surface-enhanced Raman, photo-thermique de chauffage, le transport ionique et moléculaire, la microfluidique, la catalyse et la détection électrochimique.
Abstract
Un réseau de pores pratiquement parallèle peut être produite par anodisation des feuilles d'aluminium en milieu acide 1, 2. Les applications de anodiques d'oxyde d'aluminium (AAO) membranes sont en développement depuis les années 1990 et sont devenus une méthode commune pour modèle la synthèse de nanostructures de rapport d'aspect élevé, principalement par la croissance électrochimique ou pores mouillage. Récemment, ces membranes sont devenus disponibles dans le commerce dans un large éventail de tailles de pores et la densité, ce qui conduit à une vaste bibliothèque de nanostructures fonctionnelles étant synthétisés à partir de membranes AAO. Il s'agit notamment de nanotubes composites, nanofils et nanotubes en métaux, des matériaux inorganiques ou polymères 3-10. Membranes nanoporeuses ont été utilisés pour synthétiser des réseaux de nanoparticules et de nanotubes qui se comportent bien comme des capteurs d'indice de réfraction, les biocapteurs plasmoniques, ou spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) substrats 11-16, ainsi que d'un large éventail d'autres domaines tels que photo-thermiquechauffage 17, à perméabilité sélective de transport 18, 19, 20 catalyse, la microfluidique 21 et 22 de détection électrochimique, 23. Nous rapportons ici un nouveau procédé pour préparer des nanotubes d'or dans les membranes AAO. Nanostructures creuses ont une application potentielle des plasmons et de la SERS de détection, et nous prévoyons que ces nanotubes d'or permettra de sensibilité et de forts signaux plasmon, découlant du matériel ont diminué amortissement 15.
Introduction
Lorsque leurs dimensions approcher la profondeur de pénétration de la lumière (~ 50 nm; l'échelle nanométrique), les métaux nobles, et surtout l'or, présentent exquis taille, la forme et l'environnement dépendent des propriétés optiques 24, 25. Sur cette échelle, un éclairage direct provoque une oscillation cohérente des électrons de conduction connu sous le nom de résonance plasmonique de surface (SPR). SPR dépend fortement de la taille des nanostructures, la forme et les propriétés diélectriques du milieu environnant. Il ya un grand intérêt dans la caractérisation des propriétés SPR dans de nouveaux matériaux, comme SPR à base de dispositifs se dessinent pour l'utilisation en Afrique sub-longueur d'onde optique, la SERS substrats et ultra-sensibles des capteurs optiques 11-16, 26-29. En tant que tel, le développement de méthodes de calcul pour prédire plus précisément comment la taille et la structure peuvent varier en réponse plasmonique reste un objectif majeur. L'utilisation de membranes AAO offre un moyen pratique de faire varier le diamètre des particules ou de la longueur, et plusieurs études importantes l'utiliser pour me mettre en corrélationasured et calculé la réponse plasmonique avec plus ou moins de diamètre des particules, la longueur, et 30 aspect ratio, 31. Peut-être l'utilisation la plus étudiée et réussie de matériaux plasmoniques est comme biocapteurs basés sur l'indice de réfraction. Pour ce faire, des résonances dans le rouge au proche infrarouge (NIR) Plage (~ 800 - 1300 nm) sont souhaitables car ils sont plus sensibles à la variation de l'indice de réfraction, et se situent dans la «fenêtre de l'eau" telles qu'elles sont transmises par l'eau et les tissus humains. Solution à suspension nanostructures avec des pics SPR dans cette gamme de possibilités intéressantes pour ouvertes in vivo plasmonique biodétection.
AAO poreux a été utilisé pour préparer des nanotubes ou de nanofils de polymères par synthèse électrochimique ou mouillant modèle, et éprouvé pour être applicable à une grande variété de matériaux. Membranes AAO sont maintenant utilisés pour synthétiser les solutions mises en suspension haute nanotiges rapport d'aspect et les tableaux nanostructurés qui fonctionnent en tant que biocapteurs à haute performance plasmoniques ou SERS substrats. Alors que les membranes AAO ont surtout été utilisés comme modèles pour la synthèse des tiges solides, dans certains cas, il peut être souhaitable que la structure soit creux. Applications de détection plasmoniques et de la SERS, par exemple, sont de surface à base et des structures creuses avec de grandes surface de la zone-volume ratios peuvent conduire à la production d'un signal plus fort et une plus grande sensibilité 14, 15, 32. En ce qui concerne la présente, les nanotubes d'or ont été synthétisés à partir de diverses méthodes, y compris des réactions galvaniques sur argent remplacement nanotiges 33, dépôt autocatalytique 34, 35, modification de surface des 36 pores modèles, 37, procédés sol-gel 38, et l'électrodéposition 39-41. Ces synthèses quittent généralement mal formés, les nanotubes poreux ou permettent peu de contrôle sur la taille et la morphologie. Synthèses ont également été signalés dans laquelle une enveloppe métallique est déposée sur un noyau polymère dans une membrane AAO 42, 43. Ces synthèses quitter le Nanot orubes lié au substrat et s'appuient sur la gravure de modèle pour permettre la croissance de l'or autour du polymère, donc ils ne peuvent pas être étudiés en solution. En outre, la gravure modèle présente certains inconvénients potentiels. Tout d'abord, gravure pores non uniforme le long de la paroi modèle peut conduire à une épaisseur non uniforme or shell. Deuxièmement, gravure importante (c.-faire très épais tubes de paroi) peuvent dissoudre complètement parois des pores.
Très récemment, des ponts et al. Rapporté un agent de gravure Procédé libre pour synthétiser des nanotubes d'or dans les membranes AAO qui utilise un poly sacrificielle (3-hexyl) noyau thiophène et les rendements des nanotubes d'or en solution à suspension avec une sensibilité extrêmement élevée indice de réfraction 15. De travail et de suivi, on a découvert que, afin de déposer coquilles d'or autour du noyau polymère sans gravure chimique, le polymère doit être tubulaire, tels que l'espace intérieur pour qu'elle s'effondre, et le polymère hydrophobe doit être telle qu'elle sera colexpirer sur lui-même plutôt que d'adhérer aux parois des pores modèle 16. Lorsque les polymères hydrophiles sont utilisés, un or "gaine" recouvrant partiellement le noyau polymère est observée, indiquant les principaux polymères conforme à l'une des parois de la matrice pendant 44 dépôt d'or. Ici, le protocole détaillé pour la synthèse de nanotubes d'or creux qui permet de contrôler la longueur et le diamètre est décrit (figure 1). Ces nanotubes d'or solution à suspension sont des matériaux prometteurs pour une large gamme d'applications, notamment les biocapteurs plasmonique ou des substrats SERS.
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Protocol
1. Formant l'électrode d'argent de travail
- Fixer la membrane AAO substrat face supérieure sur une plaque de verre à l'aide d'une colle 2-sided. Remarque: minimiser la surface membranaire en contact avec l'adhésif, car il sera obstruer les pores.
- Installer la plaque de verre dans le support de substrat métallique de l'évaporateur, fermer la chambre, et à évacuer une pression de moins de 1,0 μTorr.
- À l'aide d'une source résistive, évaporer pastilles d'argent (pureté> 99,99%) sur le substrat à une vitesse de 0,8 Å / s jusqu'à une épaisseur de couche de 100 nm est atteinte, puis augmenter la vitesse d'évaporation de 1,5 Å / s jusqu'à une épaisseur finale d' 250 nm est atteint.
- Relâchez les membranes AAO en essuyant la couche de colle avec un coton-tige humidifié avec du dichlorométhane pour dissoudre la colle.
2. Électrodéposition de cuivre et de nickel
- Les étapes 2-3 utiliser une coutume en deux pièces en plein visage Teflon cellule électrochimique conçus pour tenir laAAO membranes en contact avec une feuille conductrice qui sert d'électrode de travail (figure 2). Les détails de la conception de la cellule peuvent être trouvés ailleurs 45. Nettoyer une cellule Téflon par rinçage 3 x 10 sec avec de l'acétone, de l'éthanol, puis 18,2 eau désionisée MQ. Permettre à la cellule de sécher à l'air ambiante du laboratoire.
- Placer la membrane argentée vers le bas sur un morceau de papier d'aluminium lisse dans la cellule électrochimique Téflon, scellant la surface de l'électrode de travail avec un joint torique en Viton (Figure 2).
- Ajouter 3,0 ml d'une solution de placage de cuivre (0,95 M CuSO 4 (5H 2 O), 0,21 H 2 SO 4) à la cellule en Téflon. Connecter une contre-électrode de platine, électrode de référence et l'électrode aqueuse feuille d'aluminium de travail à un potentiostat en utilisant une électrode classique 3 mis en place. Appliquer un potentiel de -90 mV Ag vs / AgCl pendant 15 min.
- Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire, en gardant la CE en deux piècesll et la membrane AAO intacte avec la feuille, puis rincer la cellule sous l'eau MQ 18,2 désionisée. Laissez la cellule tremper pendant 30 minutes dans 5 ml d'eau MQ 18,2 désionisée pour éliminer l'excès de solution de placage de cuivre à l'intérieur des pores.
- Vider la cellule, et ajouter 3,0 ml de solution de nickelage commerciale (Pure Nickel chez Technic inc Watt.) Et brancher le compteur de référence, et des électrodes de travail tel que décrit à l'étape 2.3. Appliquer un potentiel de -900 mV vs Ag / AgCl pendant 20 min.
- Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire de maintien de la cellule en deux parties et la membrane AAO et feuilles intactes. Rincer la cellule 3 x 10 sec avec 18,2 MQ eau désionisée, puis laissez-le tremper pendant 30 minutes dans 5 ml d'eau MQ 18,2 désionisée pour éliminer l'excès de solution de placage les pores. Permettre à la cellule de bien sécher à l'air ambiante du laboratoire pendant la nuit.
3. Electropolymerizing la base polymère
- Apportez la cellule intacte Teflon assembly dans une boîte à gants sous atmosphère inerte équipé avec des connexions externes à un potentiostat.
- Préparer une solution de 30 mM de 3-hexylthiophène dans 3,0 ml de trifluorure de bore 46% dans l'éther diéthylique et l'ajouter à la cellule électrochimique Téflon.
- Connecter le compteur et les électrodes de travail à un potentiostat, comme décrit dans l'étape 2,3. Ajouter un Ag / AgNO 3 électrode de référence acétonitrile et se connecte comme décrit à l'étape 2.3. Appliquer un potentiel de 1500 mV vs Ag / AgNO 3 pendant 10 min. Des courants de l'ordre de 0,1 mA indiquer un succès de dépôt (figure 3).
- Débrancher et retirer les électrodes de référence et auxiliaire de maintien de la membrane cellulaire en deux parties et AAO et feuilles intactes et rincer la cellule avec 5 ml d'acétonitrile dans la boîte à gants pour enlever l'excès de trifluorure de bore. Retirez la cellule de la boîte à gants et rincez avec une aliquote de 5 ml d'éthanol, puis permettre à la cellule de faire tremper dans de l'éthanol frais pendant 20 min. Rincer la cellule à nouveau avec 5 ml km lli-Q 18,2 MQ eau déminéralisée et ensuite permettre à la cellule d'absorber l'eau dans 18,2 MQ désionisée pendant 20 min. Laissez-le sécher à l'air ambiante du laboratoire.
4. Électrolytique de la coquille d'or
- Ajouter 3,0 ml d'une solution de placage d'or commercial (24 Orotemp RTU de Technic Inc) de la cellule en Téflon, mélanger avec une pipette pendant 2 min pour permettre la solution de placage d'or infiltrer les pores complètement et provoquer un affaissement du noyau hydrophobe polymère.
- Connecter l'électrode de travail, contre-électrode, et une électrode de référence à un potentiostat aqueux que dans l'étape 2,3, et appliquer -920 mV par rapport à Ag / AgCl pendant des temps variables (5 min à 5 h). Des courants de l'ordre de 0,5 mA indiquer un succès de dépôt (figure 3). La longueur du nanotube or est déterminée par le temps de dépôt (figure 4).
- Rincer la cellule sous un courant d'eau de 18,2 MQ désionisée et laisser sécher.
- Enlever la membrane de l'ensemble de cellule en téflon, et dissoudre l'argent, le cuivre et le nickel avec quelques gouttes de concentré. L'acide nitrique (> 68%) sur le côté revêtu d'argent. Éliminer l'acide et rincer les 3 membranes x 10 sec avec 18,2 MQ eau déminéralisée.
- Graver le noyau de polymère par immersion de la membrane du jour au lendemain dans un 3:1 v / v solution d'acide sulfurique et de peroxyde d'hydrogène à 30% (Attention! Cette solution est un oxydant puissant et doit être manipulé avec précaution).
- Retirer la solution d'acide et rincer la membrane sous un courant d'eau de 18,2 MQ désionisée. Casser la membrane en petits morceaux et les placer dans une fiole 3,0 ml centrifugeuse et ajouter 2 ml d'une solution aqueuse 3,0 M de NaOH. Agiter le flacon dans un mélangeur fonctionnant chauffé à 1.000 tours par minute et 40 ° C pendant 3 heures ou jusqu'à ce que la membrane est dissoute.
- Centrifuger le mélange pendant 10 minutes à 21.000 xg, éliminer le liquide surnageant et remil e avec 18,2 MQ eau déminéralisée. Répétez ce cycle 3 fois. Le flacon contient maintenant des nanotubes d'or qui peuvent être suspendus par sonication douce. Après sonication et la solution de suspension doit apparaître violet clair.
6. Caractérisation optique des nanotubes d'or
- Pour mesurer les spectres optiques, centrifuger la solution de nanotubes d'or pendant 10 min à 21000 xg, éliminer le liquide surnageant et le remplacer par D 2 O. Répétez cette procédure 3 fois.
- Soniquer le mélange pendant 30 secondes jusqu'à ce que la solution devienne limpide, et transférer la solution dans une cuvette de 1 ml de quartz.
- Obtenir les spectres d'extinction de 200 nm à 2.000 nm dans un spectrophotomètre UV / VIS, un fonctionnement en mode à double faisceau en utilisant une cuvette avec D 2 O en tant que cellule de référence. Deux absorbances doivent être présentes, correspondant à des modes transversaux et longitudinaux de plasmon (figure 5).
- Pour mesurer les spectres de l'état solide, Proceed à l'étape 5.2. Arrêtez-vous et placez la membrane intacte sur une lame de verre.
- Mouiller la membrane et lame de verre avec D 2 O pour accroître la transparence.
- Fixer la membrane fixée sur une lame de verre et la monter dans un porte-échantillon de film mince pour un spectrophotomètre UV / lumière visible. Fonctionnant en mode double faisceau, obtenir un spectre d'extinction de 200 nm à 1300 nm en utilisant une lame de verre comme référence.
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Representative Results
Après chaque étape, on peut visiblement déterminer si oui ou non la synthèse est réussie, en observant la couleur de la membrane. Après le dépôt de cuivre (étape 2.3), le modèle apparaît violet. Pendant le dépôt de nickel (étape 2.5) le modèle va lentement virer au noir. Après le dépôt de polymère (étape 3.3), le modèle devrait apparaître plus sombre violet / noir brillant et plus (figure 2). Chronoapmerograms typiques de polymère de succès et d'or sont incluses (figure 3). Au cours de l'étape de gravure finale (5,2), le modèle devrait apparaître pourpre et opaque (Figure 2) en raison des nanotubes d'or SPR. Après que la membrane est dissous (étape 5.4), les nanotubes d'or peuvent être visualisés en microscopie électronique (figure 6). Les nanotubes d'or peut être soit représenté à partir de la solution par coulée goutte sur une grille de cuivre TEM, ou comme un réseau aligné cultivés hors d'une base d'or par le montage d'un échantillon sur un étage avant de SEM modèle disso lution. La taille des pores membrane détermine le diamètre qui varie entre 10 et 250 nm selon les spécifications du fabricant. La longueur des nanotubes or dépend de la durée du dépôt, qui peut être réglé à partir de 150 nm à plusieurs microns. L'écart-type des longueurs devrait se situer autour de 15% (figure 4).
Représentant spectres optiques de 55 nm de diamètre structures sont inclus (figure 5). Les structures 55 nm de diamètre présentent deux modes de plasmons de solution: le mode transversal se trouvant dans la région du visible (520 nm) et le mode longitudinal se trouvant dans la région du proche infrarouge (~ 1.200 nm). La position du mode transversal varie en fonction de la longueur du nanotube. Nanostructures synthétisées dans 200 modèles de taille de pore nm apparaîtra trouble et brune en solution, et la dispersion fortement dans toutes les longueurs d'onde.
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Schéma Figure 1. Illustrant la procédure de préparation de nanotubes d'or. Un côté de la membrane AAO est revêtu d'argent, suivie d'électrodéposition de couches de cuivre et de nickel à l'intérieur des pores (A). Le noyau polymère est déposé (B). Le polymère de coeur s'effondre lorsqu'il est exposé à l'eau (C). La coquille d'or est déposée (D). Tous les matériaux sacrificiels sont gravés qui donne un nanotube or creux (E). Cliquez ici pour agrandir la figure .
Figure 2. Photos numériques de la cellule électrochimique en téflon avec une médaille d'argent membra enduit AAOne face vers le bas sur la feuille d'aluminium avant (A) et après (B) l'assemblage. L'image d'une membrane AAO après le dépôt de cuivre (C), le dépôt de nickel (D), le dépôt de polymère (E) et le dépôt de nanotubes d'or après les métaux sacrificiels et de polymères ont été gravées (F).
Figure 3. Chronoamperograms de dépôt électrolytique de nanotubes d'or à -920 mV (rouge) et du polymère de base électropolymérisation à 1500 mV (bleu).
Figure 4. Graph de la longueur des nanotubes d'or en fonction du temps d'électrodéposition à -920 mV pour 200 des nanotubes d'or nm. Une corrélation linéaire entre la longueur et le temps est observée. Les barres d'erreur représentent 1 écart-type en longueur, basé sur 100 mesures.
Figure 5. Spectres d'extinction Représentant un réseau aligné de 55 nm de diamètre des nanotubes d'or (A). Spectres d'extinction représentant de solution en suspension des nanotubes d'or que la longueur (L) augmente (B).
La figure 6. D'image MEB d'un réseau aligné de nanotubes d'or cultivés hors d'un substrat en or préparé dans une matrice de pores 55 nm (A) </ Strong>. Une image TEM de nanotubes d'or préparés dans un modèle de pores de 55 nm (B). Une coupe transversale d'un nanotube de TEM or préparé dans une matrice de pores de 200 nm (C). Une image TEM d'un nanotube or préparé dans une matrice de pores de 200 nm (D). Les flèches rouges en surbrillance la zone contraste plus clair du nanotube, ce qui indique sa taille cavité.
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Discussion
Modèle réalisé la synthèse de nanotubes dans les membranes AAO est devenu de plus en plus populaire, cependant la synthèse de nanotubes ont tendance à être très sensibles à des changements mineurs dans des conditions matérielles et de synthèse. Ici, une compréhension globale des avantages et des inconvénients de l'utilisation des membranes AAO est décrite, ainsi que des directives générales pour l'utilisation de membranes pour la synthèse électrochimique AAO des nanostructures.
Lors de l'achat membranes AAO, il ya deux types généraux disponibles: asymétriques et symétriques. Membranes asymétriques ont des diamètres des pores qui varie de haut en bas. Le fond des modèles se compose généralement d'un réseau ramifié de pores, ce qui conduit finalement à un alignement, un réseau parallèle. Membranes symétriques sont également disponibles, et sont généralement de meilleure qualité, avec des diamètres de pores uniformes alignés le long de toute l'épaisseur de la membrane. Membranes de ce type sont préférables, si l'objectif est de créer un array de nanostructures lié à un substrat.
Ont été achetés, membranes AAO sont ouvertes à chaque extrémité. Aux fins de la couche d'argent est évaporé pour former une électrode de travail qui scelle une extrémité de la membrane. Cela permet à chaque pore d'agir comme une cellule individuelle au cours de la synthèse électrochimique. L'étape suivante est l'électrodéposition de métal, et est tenu dans les membranes asymétriques à remplir la zone de la membrane ramifié avec des diamètres de pores non uniformes. Cette étape est importante car sans elle, les nanostructures ramifiés et irréguliers sont formés. Le choix du métal n'est pas important et dépend de vos conditions de gravure souhaitées. Le cuivre a été utilisé en raison de sa conductivité élevée, à faible coût et la facilité d'enlèvement, cependant argent, du nickel et de l'or peut également être utilisé.
La couche de nickel est important pour l'étape d'électropolymérisation. Le but de cette étape est de former un revêtement 200-500 nm de nickel au-dessus du cuivre pour former une couche de ee polymère à respecter. Seul l'or et le nickel ont des fonctions de travail convenablement élevés pour soutenir polymérisation oxydative. Or cependant, ne peut pas être gravée séparément du nanotube (aussi composé de l'or), utilisant ainsi l'or se traduirait par des tubes qui sont scellés à une extrémité. Le nickel est le seul métal qui peut être utilisé dans cette étape si vous avez besoin d'une solution de nanotubes d'or mises en suspension qui sont ouverts aux deux extrémités.
Le polymère agit comme un noyau sacrificiel pour le shell de nanotubes d'or, mais le choix du polymère et sa morphologie nanotubes sont très importants. Le polymère doit être hydrophobe, telle qu'elle s'effondre sur elle-même lors de l'addition de la solution aqueuse de placage d'or plutôt que d'adhérer à la paroi de gabarit. Cet effondrement hydrophobe offre un espace pour les nanotubes d'or à déposer entre le noyau polymère et les murs de modèles et de polymères hydrophiles soumis aux mêmes conditions de synthèse ne permettent pas de tubes d'or pleines de forme. Le polymère doit également se former àube plutôt que d'une tige, tige en tant que polymère noyaux (hydrophobe ou hydrophile) ne peut pas s'effondrer, ce qui ne permet pas de dépôt de coquille d'or nanotube. La morphologie du noyau de polymère est également affectée par le solvant / électrolyte utilisé pour l'électropolymérisation, qui affecte aussi l'épaisseur de paroi du nanotube or qui en résulte. Une description plus détaillée du mécanisme d'effondrement du noyau et de la façon de contrôler l'épaisseur de paroi des nanotubes d'or résultant a été récemment décrit dans la littérature 16. Dans cette étude, nous avons choisi 3-hexylthiophène comme monomère et le trifluorure de bore 46% dans l'éther diéthylique comme solvant notre / électrolyte car il est connu pour produire des parois minces, fortement hydrophobes poly-3-hexylthiophène nanotubes 7, 10.
La dernière étape est le dépôt électrolytique coquille d'or. A ce stade, il est crucial de s'assurer que les pores de la membrane ne sont pas bouchés, ce qui empêche d'électrodéposition. Ceci peut être accompli par approfondi, rinçage doux après eaCH étape, et en permettant à la solution de placage d'or de quelques minutes perméat de la membrane entièrement avant d'appliquer un potentiel. Le plus simple indication que la membrane est devenu bouché est un courant faible (inférieure à 1 μamp / sec pour le diamètre des membranes décrites ici, 13 mm). La longueur du nanotube or peut être modifiée en augmentant le temps de dépôt.
Après attaque acide des métaux de base et de base de polymère, les nanotubes d'or sont laissés dans la membrane. A ce stade, leurs propriétés optiques peuvent être étudiés comme un tableau, ou le modèle peuvent être dissoutes et leurs propriétés optiques des solutions homogènes peuvent être observés. Lors de la réalisation des mesures optiques, il est important de s'assurer que toutes les traces d'eau sont supprimés et remplacés par l'oxyde de deutérium, l'eau va interférer avec la partie proche infrarouge du spectre où le mode longitudinal plasmon se produit. Une autre considération importante pour les mesures optiques est l'agrégation des nanotubes d'or en solution. Unanotubes d'or nmodified regroupera s'il est laissé en solution, ce qui brève sonication totalement réversible l'agrégation de ces nanotubes, et est tenu de les suspendre librement avant les mesures d'extinction. Les solutions de ces nanotubes d'or restent stables sur des périodes de minutes à quelques heures, en fonction de leur taille, avant d'exiger sonication.
En résumé, les nanotubes d'or solution à suspension peut être préparée dans les membranes AAO. Membranes AAO sont utiles pour la synthèse des tableaux de grande nanotiges rapport d'aspect, et ont des avantages sur les synthèses de solutions basées sur le fait qu'il est très facile de contrôler les dimensions des nanoparticules. Bien synthèses solution à base peut donner plus de matériel, la synthèse complexes nanoparticules composites ou creux est beaucoup plus contrôlée au moyen de membranes AAO, et permet la synthèse de réseaux ordonnés.
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Acknowledgments
Ce travail a été soutenu par l'Université de Toronto, en sciences naturelles et en génie du Canada, la Fondation canadienne pour l'innovation et le Fonds ontarien de la recherche. DSS remercie le ministère ontarien de bourse de nouveau chercheur.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Reagent/Material | |||
| UniKera Standard Membrane | Synkera Technologies Inc. | SM-X-Y-13 | Anodic aluminum oxide membranes are available from synkera in various pore sizes ranging from 13 - 150 nm, and thicknesses from 50 to 100 μm. We use the 50 μm ones. They are symmetric, meaning the pore size is uniform from top to bottom. |
| Anopore Inorganic Membranes | Whatman | 6809-7023 | 13 mm diameter, 200 nm pore size. These membranes are very fragile. The pore diameters are not uniform throughout, so it is important to always use the bottom of the membrane as the working electrode |
| Silver Pellets %99.99 | Kurt J. Lesker | EVMAG40EXE-D | |
| Copper(II) sulfate pentahydrate | Sigma-Aldrich | 209189 | |
| Sulfuric acid | ACP | S8780 | Caution: corrosive liquid |
| Hydrogen peroxide (30%) | ACP | H7000 | Caution: oxidizing liquid |
| Nitric Acid | ACP | N2800 | Caution: corrosive fuming liquid |
| Sodium Hydroxide | Fisher Scientific | S318-1 | Caution: caustic powder |
| Watts Nickel Pure | Technic Inc. | 130859 | Product is no longer available from Technic inc., however other commercial nickelplating solutions will work. |
| Techni-Gold 434HS | Technic Inc. | X6763600 | Contains cyanide, do not acidify |
| Boron trifluoride diethyl etherate | Sigma-Aldrich | 175501-100ML | Must be stored and used under inert atmosphere |
| 3-hexylthiophene | Sigma-Aldrich | 399051-5G | |
| Deuterium Oxide | Sigma-Aldrich | 151880-100G | |
| Acetonitrile (anhydrous) | Sigma-Aldrich | 271004 | |
| Ethanol (anhydrous) | Caledon Labs | 1500-1-05 | |
| Equipment | |||
| EC Epsilon potentiostat/galvanostat | BASi (Bioanalytical Systems, Inc.) | N/A | Reference electrodes and platinum wires were included with the potentiostat, and replacements can be purchaes from BASi http://www.basinc.com/products/ec/epsilon/features.html |
| Cary 5000 UV-Vis-NIR spectrophotometer | Agilent Technologies | N/A | http://www.chem.agilent.com/en-US/products-services/Instruments-Systems/Molecular-Spectroscopy/Cary-5000-UV-Vis-NIR/Pages/default.aspx |
| Thermomixer R | Eppendorf | N/A | http://www.eppendorf.com/int/index.php?action=products&contentid=1&catalognode=9832 |
| Branson 2510 Ultrasonic Cleaner | Bransonic | Z244810 (From Sigma Aldrich) | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/Z244910?lang=en®ion=CA |
| Covap 2 thermal evaporator | Angstrom Engineering | N/A | http://www.angstromengineering.com/covap.html |
| Millipore Synergy water purification system | Millipore | N/A | http://www.millipore.com/catalogue/module/c9209 |
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