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Chemistry

Plantilla Dirigida Síntesis de nanotubos de oro plasmónicos con Tunable absorbancia IR

Published: April 1, 2013 doi: 10.3791/50420
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Chemistry, University of Toronto

Summary

Suspendibles solución de nanotubos de oro con dimensiones controladas pueden ser sintetizados por deposición electroquímica en anódica porosa de óxido de aluminio (AAO) membranas utilizando un núcleo de polímero hidrofóbico. Los nanotubos de oro y arrays de nanotubos son prometedores para aplicaciones en biosensores plasmónica, de superficie mayor espectroscopia Raman, calefacción fototérmica, el transporte iónico y molecular, la microfluídica, la catálisis y la detección electroquímica.

Abstract

Una matriz casi paralela de los poros pueden ser producidos por anodización hojas de aluminio en ambientes ácidos 1, 2. Aplicaciones de anódicos de óxido de aluminio (AAO) membranas han estado en desarrollo desde la década de 1990 y se han convertido en un método común para la síntesis de la plantilla de nanoestructuras de alta relación de aspecto, sobre todo por el crecimiento electroquímico o poro mojado. Recientemente, estas membranas se han convertido en comercialmente disponibles en una amplia gama de tamaños de poro y densidades, lo que conduce a una amplia biblioteca de nanoestructuras funcionales están sintetizados a partir de membranas de AAO. Estos incluyen compuestos nanorods, nanohilos y nanotubos de metales, materiales inorgánicos o polímeros 3-10. Membranas nanoporosas se han utilizado para sintetizar sistemas de nanopartículas y nanotubos que se comportan bien como sensores de índice de refracción, biosensores, o plasmónica de superficie mejorada espectroscopia Raman (SERS) 11-16 sustratos, así como una amplia gama de otros campos tales como foto-térmicacalefacción 17, de permeabilidad selectiva de transporte 18, 19, 20 catálisis, la microfluídica 21, y de detección electroquímica 22, 23. A continuación, se presenta un nuevo procedimiento para preparar los nanotubos de oro en las membranas AAO. Nanoestructuras huecas tienen una aplicación potencial en plasmónica y detección SERS, y anticipamos estos nanotubos de oro permitirá una alta sensibilidad y fuertes señales de plasmones, que surge a partir de material de amortiguación disminuido 15.

Introduction

Cuando sus dimensiones acercarse a la profundidad de penetración de la luz (~ 50 nm; la nanoescala), metales nobles, oro y más importante, exhiben exquisitos tamaño, la forma y el medio ambiente dependientes propiedades ópticas 24, 25. En esta escala, la iluminación directa causa una oscilación coherente de los electrones de conducción conocidos como la resonancia de plasmón superficial (SPR). SPR es altamente dependiente del tamaño de la nanoestructura, la forma y las propiedades dieléctricas del medio circundante. Hay un gran interés en la caracterización de las propiedades de SPR en nuevos materiales, como los dispositivos basados ​​en SPR están surgiendo para su uso en sub-longitud de onda óptica, sustratos SERS, y ultra-sensibles sensores ópticos 11-16, 26-29. Por lo tanto, el desarrollo de métodos computacionales para predecir con mayor exactitud cómo el tamaño y la estructura puede variar respuesta plasmónica sigue siendo un objetivo importante. El uso de membranas AAO proporciona una forma conveniente para variar el diámetro de partícula o de longitud, y varios estudios importantes para utilizar este me correlacionarasured y calcula la respuesta plasmónica con diferente diámetro de partícula, la longitud y la relación de aspecto 30, 31. Quizás el uso más estudiado y exitoso de materiales plasmónica es como biosensores basados ​​en índices de refracción. Para esto, las resonancias en el rojo al infrarrojo cercano (NIR) rango (~ 800 - 1.300 nm) son deseables ya que son más sensibles al cambio del índice de refracción, y se sitúan en la "ventana de agua" de tal manera que se transmiten a través de agua y tejidos humanos. Suspendibles Solución nanoestructuras con picos SPR en este rango abiertas posibilidades intrigantes para en vivo biosensores plasmónica.

AAO poroso se ha utilizado para preparar los nanotubos o nanocables de polímero por síntesis electroquímica o humectante plantilla, y ha demostrado ser aplicable a una amplia variedad de materiales. Membranas AAO están siendo utilizados para sintetizar suspendibles solución nanorods alta relación de aspecto y matrices nanoestructuradas que funcionan como biosensores de alto rendimiento plasmónica o SerS sustratos. Si bien las membranas AAO se han utilizado principalmente como plantillas para la síntesis de varillas sólidas, en algunos casos puede ser deseable que la estructura a ser hueco. Aplicaciones plasmónica y SERS de detección, por ejemplo, son de superficie basada en, y grandes estructuras huecas con el área de superficie a volumen puede conducir a la generación de la señal más fuerte y una mayor sensibilidad 14, 15, 32. Con respecto a esto, los nanotubos de oro se han sintetizado a partir de varios métodos, incluyendo reacciones de sustitución galvánica en la plata nanorods 33, chapado sin electrodos 34, 35, modificación de la superficie de los poros de la plantilla 36, 37, de sol-gel métodos 38, y la electrodeposición 39-41. Estas síntesis típicamente dejan mal formados, los nanotubos porosos o permiten muy poco control sobre el tamaño y la morfología. Síntesis También se ha informado en el que una cáscara metálica se deposita sobre un núcleo de polímero en una membrana AAO 42, 43. Estas síntesis dejar el nanot oroUBE unido al sustrato y se basan en aguafuerte plantilla para permitir el crecimiento de oro alrededor del polímero, por lo que no pueden ser estudiados en solución. Además, aguafuerte plantilla tiene algunos inconvenientes potenciales. En primer lugar, no uniforme grabado poro largo de la pared plantilla puede dar lugar a un espesor de oro no uniforme shell. Segundo ataque químico, significativa (es decir, para hacer tubos de pared muy gruesa) pueden disolver paredes de los poros completamente.

Muy recientemente, Bridges et al. Informaron un método reactivo de ataque libre para sintetizar nanotubos de oro en las membranas AAO que utiliza un poli sacrificial (3-hexil) tiofeno núcleo y los rendimientos suspendibles solución de nanotubos de oro con sensibilidad de índice de refracción muy alto 15. Desde el trabajo que y posterior, se descubrió que con el fin de depositar conchas de oro alrededor del núcleo de polímero sin ataque químico, el polímero debe ser tubular de manera que haya espacio interior para que colapse, y el polímero debe ser hidrofóbico tal que se columnacaducará sobre sí mismo en lugar de adherirse a las paredes de los poros de la plantilla 16. Cuando se utilizan polímeros hidrófilos, un oro "funda" que cubre parcialmente el núcleo de polímero se observa, lo que indica se adhiere el núcleo de polímero a una de las paredes de la plantilla durante la deposición de oro 44. Aquí, el protocolo detallado para la síntesis de nanotubos huecas de oro que permite el control sobre la longitud y el diámetro se ha descrito (Figura 1). Estos nanotubos de oro suspendibles solución-son prometedores materiales para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo biosensores plasmónica o sustratos SERS.

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Protocol

1. Formando el electrodo de plata de Trabajo

  1. Fije la membrana AAO substrato parte superior hacia arriba sobre una placa de vidrio usando un adhesivo de dos caras. Nota: minimizar el área de la membrana en contacto con el adhesivo, como se va a obstruir los poros.
  2. Instalar la placa de vidrio en el soporte del sustrato del evaporador metal, cerrar la cámara, y evacuar a una presión inferior a 1,0 μTorr.
  3. Utilizando una fuente resistiva, evaporar gránulos de plata (pureza> 99,99%) sobre el sustrato a una velocidad de 0,8 Å / s hasta un espesor de capa de 100 nm que se alcanza, a continuación, aumentar la velocidad de evaporación de 1,5 Å / s hasta un espesor final de 250 nm que se alcanza.
  4. Liberar las membranas AAO limpiando la capa de adhesivo con un hisopo de algodón humedecido con diclorometano para disolver el adhesivo.

2. Electrodeposición de cobre y níquel

  1. Pasos 2-3 utilizar un ratón de dos piezas de cara abierta de Teflon célula electroquímica diseñados para sostener laAAO membranas en contacto con una lámina conductora que sirve como electrodo de trabajo (figura 2). Los detalles del diseño de la célula se puede encontrar en otras partes 45. Limpiar una célula de Teflon de un enjuague 3 x 10 segundos con acetona, etanol, luego 18,2 mW agua desionizada. Permitir que la célula se seque en el aire ambiente del laboratorio.
  2. Coloque la membrana de plata hacia abajo sobre un trozo de papel de aluminio liso en la célula electroquímica de teflón, sellando el área del electrodo de trabajo con una junta tórica de Viton (Figura 2).
  3. Añadir 3,0 ml de solución de cobreado (0,95 M CuSO 4 (5H 2 O), 0,21 MH 2 SO 4) a la celda de teflón. Conectar un contraelectrodo de platino, electrodo de referencia acuosa y el electrodo de lámina de aluminio de trabajo a un potenciostato utilizando un electrodo convencional 3 set-up. Aplicar un potencial de -90 mV frente a Ag / AgCl durante 15 min.
  4. Desconecte y retire los electrodos de referencia y auxiliar, manteniendo la pieza ce dosll y la membrana AAO intacto con el papel de aluminio, luego enjuague la célula bajo un chorro de agua de 18,2 mW desionizada. Vamos a la celda en remojo durante 30 min en 5 ml de agua 18,2 mW desionizada para eliminar el exceso de solución de recubrimiento de cobre dentro de los poros.
  5. Vaciar la célula, y añadir 3,0 ml de solución comercial de niquelado (níquel puro de Technic inc Watt.) Y conectar el contador de referencia, y electrodos de trabajo como se describe en el paso 2,3. Aplicar un potencial de -900 mV frente a Ag / AgCl durante 20 min.
  6. Desconectar y retirar los electrodos de referencia y auxiliares de mantenimiento de la celda de dos piezas y de la membrana AAO y lámina intacta. Enjuague la celda de 3 x 10 segundos con el 18,2 mW agua desionizada, a continuación, dejar en remojo durante 30 minutos en 5 ml de agua 18,2 mW desionizada para eliminar el exceso de solución de deposición de los poros. Permitir que la célula se seque completamente en el aire ambiente del laboratorio durante la noche.

3. Electropolymerizing el núcleo de polímero

  1. Llevar la célula intacta Teflon Assembly en una caja de guantes de atmósfera inerte equipada con conexiones externas a un potenciostato.
  2. Preparar una solución de 30 mm 3-hexiltiofeno en 3,0 ml de trifluoruro de boro 46% en éter dietílico y añadir a la celda electroquímica de teflón.
  3. Conectar el contador y electrodos de trabajo a un potenciostato como se describe en el paso 2,3. Añadir un Ag / AgNO 3 electrodo de referencia acetonitrilo y conectarse tal como se describe en el paso 2.3. Aplicar un potencial de 1500 mV vs Ag / AgNO 3 para 10 min. Corrientes del orden de 0,1 mA indican una deposición éxito (Figura 3).
  4. Desconectar y retirar los electrodos de referencia y auxiliares de mantenimiento de la membrana celular de dos piezas y AAO y hojas intactas y lavar la cubeta con 5 ml de acetonitrilo en la caja de guantes para quitar el exceso de trifluoruro de boro. Retire la célula de la caja de guantes y enjuague con una alícuota de 5 ml de etanol, y luego permitir que la célula en remojo en etanol fresco durante 20 min. Enjuague la celda otra vez con 5 ml millas lli-Q 18,2 mW agua desionizada y luego permitir que la celda en remojo en agua 18,2 mW desionizada durante 20 min. Deje que se seque en el aire ambiente del laboratorio.

4. Electrodeposición de la Concha de Oro

  1. Añadir 3,0 ml de solución comercial de recubrimiento de oro (24 Orotemp RTU de Technic Inc.) a la célula de teflón, mezclar con una pipeta durante 2 minutos para permitir que la solución de chapado de oro infiltrar los poros completamente y provocar el aplastamiento hidrófoba del polímero del núcleo.
  2. Conectar el electrodo de trabajo, contra-electrodo, y electrodo de referencia acuoso a un potenciostato que en el paso 2,3, y aplicar -920 mV frente a Ag / AgCl durante tiempos variables (5 min a 5 h). Corrientes del orden de 0,5 mA indican una deposición éxito (Figura 3). La longitud de los nanotubos de oro se determina por el tiempo de deposición (Figura 4).
  3. Lavar la célula bajo una corriente de 18,2 mW agua desionizada y permitir que se seque.
le "> 5. Extracción de material de sacrificio y aislar los nanotubos de oro

  1. Quitar la membrana de la célula de montaje de teflón, y disolver la plata, el cobre y el níquel con unas pocas gotas de HCl conc. Ácido nítrico (> 68%) sobre el lado revestido de plata. Eliminar el ácido y lavar la membrana 3 x 10 segundos con el 18,2 mW agua desionizada.
  2. Etch el polímero del núcleo por inmersión de la membrana durante la noche en una mezcla 3:1 v / v de ácido sulfúrico y 30% de peróxido de hidrógeno (¡Precaución Esta solución es un fuerte oxidante y debe ser manejado con cuidado).
  3. Quitar la solución de ácido y enjuagar la membrana bajo una corriente de 18,2 mW agua desionizada. Romper la membrana en trozos pequeños y colocarlo en un vial de 3,0 ml de centrífuga, y añadir 2 ml de una solución acuosa 3,0 M de NaOH. Agitar el vial en un mezclador de caliente a 1.000 rpm y 40 ° C durante 3 horas o hasta que la membrana se disuelve.
  4. Se centrifuga la mezcla durante 10 min a 21.000 xg, eliminar el líquido sobrenadante y reemplazarÌ con el 18,2 mW agua desionizada. Repita este ciclo tres veces. El vial contiene ahora los nanotubos de oro que se pueden suspender mediante sonicación suave. Tras la suspensión del tratamiento con ultrasonidos y solución debería aparecer una luz violeta.

6. Caracterización óptica de nanotubos de Oro

  1. Para medir los espectros ópticos, centrifugar la solución de nanotubos de oro durante 10 minutos a 21.000 xg, eliminar el líquido sobrenadante y reemplazarlo con D 2 O. Repita este proceso 3 veces.
  2. Someter a ultrasonidos la mezcla durante 30 segundos hasta que la solución se vuelva transparente, y transferir la solución en una cubeta de 1 ml de cuarzo.
  3. Obtener los espectros de extinción de 200 nm a 2.000 nm en un espectrofotómetro UV / vis, funcionando en modo de doble haz usando una cubeta con D 2 O como la célula de referencia. Dos absorbancias debe estar presente, correspondientes a los modos de plasmones transversales y longitudinales (figura 5).
  4. Para medir los espectros de estado sólido, Proceed al paso 5.2. Detener y colocar la membrana intacta sobre un portaobjetos de vidrio.
  5. Humedezca la membrana y la placa de vidrio con D 2 O aumentar la transparencia.
  6. Coloque la membrana fijada a una placa de vidrio y montarlo en un soporte de película delgada para muestra un espectrofotómetro UV / VIS. Funcionamiento en modo de doble haz, obtener un espectro de extinción de 200 nm a 1.300 nm utilizando un portaobjetos de vidrio como el de referencia.

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Representative Results

Después de cada paso, una visiblemente puede determinar si o no la síntesis tiene éxito mediante la observación del color de la membrana. Después de la deposición de cobre (paso 2.3), la plantilla aparecerá púrpura. Durante la deposición de níquel (paso 2,5) la plantilla poco a poco se vuelve negro. Después de la deposición de polímero (paso 3,3) la plantilla debe aparecer más oscuro púrpura / negro brillante y más (Figura 2). Chronoapmerograms típicos de polímero éxito y el oro se incluyen (Figura 3). Durante la etapa de ataque final, (5,2), la plantilla debe aparecer púrpura y opaca (Figura 2) debido a que los nanotubos de oro SPR. Después la membrana se disuelve (paso 5,4), los nanotubos de oro puede ser visualizado utilizando microscopía electrónica (Figura 6). Los nanotubos de oro o bien se pueden obtener imágenes de la solución por colada gota sobre una rejilla de TEM de cobre, o como una matriz alineados crecido de una base de oro mediante el montaje de una muestra en una etapa SEM antes de la plantilla disso ción. El tamaño de poro de la membrana determina el diámetro, que varía entre 10 y 250 nm de acuerdo con las especificaciones del fabricante. La longitud de los nanotubos de oro depende del tiempo de deposición, que puede ser sintonizado desde 150 nm hasta varios micrómetros. La desviación estándar de longitudes se espera que sea alrededor de 15% (Figura 4).

Los espectros de Representante óptico para 55 estructuras nm de diámetro se incluyen (Figura 5). Los 55 nm de diámetro estructuras presentan dos modos de plasmones en solución: el modo transversal situada en la región visible (520 nm) y el modo longitudinal situada en la región cerca de IR (~ 1200 nm). La posición del modo transversal variará dependiendo de la longitud del nanotubo. Nanoestructuras sintetizadas en 200 nm de tamaño de poro plantillas aparecerá turbia y marrón en la solución, y se dispersan en gran medida a través de todas las longitudes de onda.

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Esquema de la Figura 1. Que representa el procedimiento para la preparación de nanotubos de oro. Un lado de la membrana AAO está recubierto con plata, seguido por electrodeposición de las capas de cobre y níquel dentro de los poros (A). El núcleo de polímero se deposita (B). El núcleo de polímero se colapsa cuando se expone al agua (C). La concha de oro se deposita (D). Todos los materiales están grabados sacrificio rindiendo un nanotubo de oro hueca (E). Haga clic aquí para ampliar la cifra .

Figura 2
Figura 2. Imágenes digitales de la celda electroquímica de teflón con un recubrimiento de plata membra AAOne boca abajo sobre la hoja de aluminio antes (A) y después (B) de montaje. Imagen de una membrana AAO después de la deposición de cobre (C), la deposición de níquel (D), la deposición de polímero (E) y la deposición de nanotubos de oro después de los metales de sacrificio y de polímeros han sido grabadas (F).

Figura 3
Figura 3. Chronoamperograms de electrodeposición de nanotubos de oro en -920 mV (rojo) y el polímero de núcleo electropolimerización en 1500 mV (azul).

Figura 4
Figura 4. Graph longitud de nanotubos de oro en función del tiempo de electrodeposición a -920 mV a 200 nm nanotubos de oro. Se observó una correlación lineal entre la longitud y el tiempo que se observa. Las barras de error representan una desviación estándar de longitud, a partir de 100 mediciones.

Figura 5
Figura 5. Espectros Representante de extinción de una matriz de nanotubos alineados de 55 oro nm de diámetro (A). Los espectros de extinción representante de solución suspendida nanotubos de oro como la longitud (L) aumenta (B).

La figura 6
Figura 6. Una imagen SEM de una matriz de nanotubos alineados oro cultivadas fuera de un sustrato de oro preparado en una plantilla de poros 55 nm (A) </ Strong>. Una imagen TEM de los nanotubos de oro preparadas en una plantilla de poros 55 nm (B). Una sección transversal de TEM de un nanotubo de oro preparado en una plantilla de 200 nm de poro (C). Una imagen TEM de un nanotubo de oro preparado en una plantilla de 200 nm de poro (D). Las flechas rojas resaltar el área contraste más claro de los nanotubos, lo que indica su tamaño de la cavidad.

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Discussion

Plantilla de síntesis dirigida de nanorods en las membranas AAO ha vuelto cada vez más popular, sin embargo síntesis de nanorods tienden a ser muy sensibles a pequeños cambios en las condiciones materiales y la síntesis. Aquí, una comprensión global de las ventajas y limitaciones del uso de membranas AAO se perfila, así como una guía general para utilizar membranas AAO para la síntesis electroquímica de nanoestructuras.

Al comprar membranas AAO, hay dos tipos generales disponibles: asimétricos y simétricos. Las membranas asimétricas tienen diámetros de poro que varían desde la parte superior a la parte inferior. La parte inferior de las plantillas consta típicamente de una red ramificada de poros, lo que finalmente conduce a una alineados, matriz paralela. Membranas simétricas también están disponibles, y son típicamente más altos de calidad, con diámetros de poros uniformes alineadas a lo largo de todo el espesor de la membrana. Las membranas de este tipo se prefiere si el objetivo es crear un array de nanoestructuras unido a un sustrato.

Como comprado, membranas AAO están abiertos en cada extremo. El propósito de la capa de plata es evaporado para formar un electrodo de trabajo que sella un extremo de la membrana. Esto permite que cada poro de actuar como un individuo celda electroquímica durante la síntesis. El paso siguiente es la electrodeposición de metal, y se requiere en membranas asimétricas a llenar en la zona ramificada de la membrana con diámetros de poros no uniformes. Este paso es importante porque sin ella, nanoestructuras ramificadas e irregulares se forman. La elección del metal no es importante y depende de las condiciones del revelado deseados. El cobre se utiliza debido a su alta conductividad, de bajo coste, y facilidad de eliminación, sin embargo, plata, níquel, oro y también se puede utilizar.

La capa de níquel es importante para la etapa de electropolimerización. El objetivo de este paso es para formar un recubrimiento de níquel 200-500 nm en la parte superior del cobre para formar una capa de the polímero para adherir. Sólo el oro y el níquel tienen funciones de trabajo adecuadamente altos para apoyar la polimerización oxidativa. Oro sin embargo, no puede ser grabada por separado del nanotubo (también se compone de oro), con lo que el uso de oro se traduciría en tubos que están sellados en un extremo. El níquel es el único metal que se puede utilizar en este paso si se requieren los nanotubos de solución suspendibles de oro que están abiertos en ambos extremos.

El polímero actúa como un núcleo de sacrificio para la cáscara de nanotubos de oro, sin embargo, la elección del polímero y su morfología de nanotubos son muy importantes. El polímero debe ser hidrófobo, de tal manera que se colapsa sobre sí misma después de la adición de la solución de chapado en oro acuosa en lugar de adherirse a la pared de la plantilla. Este colapso hidrofóbico proporciona un espacio para el nanotubo de oro que se deposita entre el núcleo de polímero y las paredes de la plantilla y los polímeros hidrófilos sometidos a las mismas condiciones de síntesis no permita que los tubos de oro completo a la forma. El polímero también debe formar aube en lugar de una varilla, como polímero de varilla de núcleos (hidrófoba o hidrófila) no puede colapsar, lo que no permite la deposición de nanotubos de concha de oro. La morfología del polímero del núcleo también se ve afectada por el disolvente / electrolito utilizado para electropolimerización, que también afecta el espesor de pared de los nanotubos de oro resultante. Una descripción más detallada del mecanismo de colapso del núcleo y la forma de controlar el espesor de pared de los nanotubos de oro resultante ha sido recientemente descrito en la literatura 16. En este estudio, se eligió 3-hexiltiofeno como el monómero y el 46% de trifluoruro de boro en éter dietílico como nuestro disolvente / electrolito ya que se sabe que produce pared delgada, altamente hidrófobos poli-3-hexiltiofeno nanotubos de 7, 10.

El paso final es la electrodeposición de concha de oro. En este punto es crucial para asegurar que los poros de la membrana no se obstruyen, lo que impide la electrodeposición. Esto se puede lograr mediante un ligero completa, enjuagando después each paso, y al permitir que la solución de chapado de oro de varios minutos a permear la membrana completamente antes de la aplicación de un potencial. La forma más sencilla indicación de que una membrana se ha convertido en obstruido es una corriente baja (por debajo de 1 μamp / seg para el diámetro de las membranas aquí descritas, 13 mm). La longitud de los nanotubos de oro puede variarse aumentando el tiempo de deposición.

Después de grabado ácido de los metales de base y el núcleo de polímero, los nanotubos de oro se deja en la membrana. En este punto, sus propiedades ópticas se puede estudiar como una matriz, o la plantilla puede ser disuelto y sus propiedades ópticas solución homogénea se puede observar. Al realizar mediciones ópticas es importante para asegurar que todas las trazas de agua se retira y se sustituye con óxido de deuterio, como el agua interfiera con la porción de IR cercano del espectro, donde el modo de plasmón longitudinal se produce. Otra consideración importante para las mediciones ópticas es la agregación de los nanotubos de oro en solución. Unmodified nanotubos de oro será agregado si se deja en solución, por lo tanto breve sonicación totalmente reversible la agregación de estos nanotubos, y es necesario para ellos libremente suspender antes de las mediciones de extinción. Las disoluciones de estos nanotubos de oro permanecer estable durante períodos de minutos a horas, dependiendo de su tamaño, antes de requerir sonicación adicional.

En resumen, suspendibles solución de nanotubos de oro se puede preparar en membranas AAO. AAO membranas son útiles para la síntesis de matrices de alta nanorods relación de aspecto, y tienen ventajas sobre las síntesis de soluciones basadas en que es muy fácil de controlar dimensiones de nanopartículas. Mientras síntesis solución basada puede producir más material, sintetizar nanopartículas de compuestos complejos o hueco es mucho más controlado usando membranas de AAO, y permite la síntesis de conjuntos ordenados.

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Acknowledgments

Este trabajo fue financiado por la Universidad de Toronto, las Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá, la Fundación Canadiense para la Innovación, la Investigación y el Fondo de Ontario. DSS agradece al Ministerio de Ontario para un Premio Investigador Temprana.

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&region=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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Bridges, C. R., Schon, T. B., DiCarmine, P. M., Seferos, D. S. Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance. J. Vis. Exp. (74), e50420, doi:10.3791/50420 (2013).

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