Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

טכניקה לfunctionalize ועצמי להרכיב מקרוסקופית Nanoparticle ליגנד חד שכבתי סרטים על גבי מצעים נטולי תבנית

Published: May 9, 2014 doi: 10.3791/51282

Summary

טכניקה פשוטה, חזקה וניתן להרחבה לfunctionalize ולהרכיב עצמי סרטי monolayer nanoparticle ליגנד מקרוסקופית על גבי מצעים נטולי תבנית מתוארת בפרוטוקול זה.

Abstract

פרוטוקול זה מתאר טכניקת הרכבה עצמית ליצירת סרטי monolayer מקרוסקופית מורכבים מחלקיקים מצופים יגנד 1, 2. טכניקה פשוטה, חזקה וניתן להרחבה ביעילות functionalizes חלקיקים מתכתיים עם תיאול-ligands בתערובת מים / ממס אורגני ליל המאפשרת השתלה מהירה של קבוצות תיאול על גבי משטח הזהב nanoparticle. Ligands הידרופובי על חלקיקים לאחר מכן במהירות השלב להפריד את חלקיקים מההשעיה המימית מבוסס ולהגביל אותם לממשק אוויר הנוזל. זה שמניע את חלקיקים הכתיר יגנד כדי ליצור תחומים monolayer בממשק אוויר הנוזל. השימוש בממסים אורגניים במים בליל חשוב שכן הוא מאפשר ההובלה של חלקיקים מהממשק על גבי מצעים נטולי תבנית. הזרימה מתווכת על ידי שיפוע פני השטח מתח 3, 4 ו יוצרת צפיפות גבוהה, nanop מאקרוסקופי, monolayerסרטי מאמר ליגנד. טכניקת הרכבה עצמית זה עשויה להיות כללי כדי לכלול את השימוש של חלקיקים של יצירות שונות, גודל וצורה ועלולה להוביל לשיטת הרכבה יעילה להפיק סרטים בעלות נמוכה, בצפיפות גבוהה, nanoparticle מאקרוסקופי, monolayer עבור יישומים נרחבים .

Introduction

ההרכבה העצמית של סרטי nanoparticle מקרוסקופית משכה תשומת לב רבה למאפיינים הייחודיים שלהם נקבעו מתוך הגיאומטריה ובהרכב של האלמנטים 5 ועלולה להוביל למגוון רחב של יישומים אופטיים, אלקטרוניים וכימיים 6-14. לסרטים כגון עצמי להרכיב חלקיקים מתכתיים כתרים עם ligands חייבים להיות ארוזים בתוך צפיפות גבוהה, monolayers. עם זאת כמה בעיות הרכבה צורך לטפל כדי לקדם את הפיתוח של חומרים כאלה.

ראשית, פעילי שטח התייצב חלקיקים מתכתיים מסונתזים בדרך כלל על ידי שיטות כימיה רטובה בהשעיות לדלל 15. כדי למנוע צבירה ולשלוט במרווח interparticle של חלקיקים בסרטים, חלקיקים צריכים להיות כתרים עם פגזים ליגנד. לאחר חלקיקים כבר פונקציונליות עם ligands חלקיקים נשארים בדרך כלל במתלים יחסית לדלל. טכניקה היא אז needed עצמי להרכיב חלקיקים לתוך צפיפות גבוהה, סרטי מאקרוסקופי, monolayer 16, 17.

נג et al. 18 שלב הועבר nanorods זהב באמצעות קלקר thiolated בהשעית מים tetrahydrofuran. Nanorods בי אז מחדש תלוי בכלורופורם וירידה הוצבה בממשק אוויר מים ומתאדה באיטיות, ויצר סרטי שכבה. Bigioni et al. 17 נוצרו monolayers מקרוסקופית של nanospheres זהב dodecanethiol הכתיר באמצעות יגנד עודף ואידוי ממס מהיר, אבל nanospheres צריך להיות שלב הועבר לפני הרכבה עצמית.

ברגע שסרטי monolayer נוצרים הם בדרך כלל צריכים להיות מועברים על גבי מצע. Mayya et al. 3 מרותק nanospheres בממשק המים טולואן והעביר אותם על גבי מצעים נטולי תבנית באמצעות הדרגתיים מתח פנים. בדומה לכך, ג'ונסון 4 nanospheres מושעה כסף ביגנד העודף ולאחר מכן תרגם את חלקיקים את הקירות של הבקבוקון באמצעות הדרגתיים מתח פנים משני נוזלי immiscible. בעוד טכניקות הרכבה קיימות כדי לטפל בכל אחד מהנושאים הללו יש צורך הצורך בטכניקות יעילה יותר כדי לסייע בפיתוח של הפקת סרט nanoparticle בקנה מידה גדולה.

כאן אנו מדגימים טכניקה פשוטה וחזקה המשלבת את נושאי הרכבה עצמית שלושה שתוארו לעיל לטכניקה יחידה "בסיר אחד", המוצגת באיור 1. ממס אורגני בליל מים (לדוגמא tetrahydrofuran, sulfoxide dimeythl), משמש כדי ראשון functionalize מהירות וביעילות תיאול-ligands (למשל תיאול-alkane, תיאול-מז, תיאול-פנול) על גבי חלקיקים (למשל nanospheres זהב, nanorods, וכו '). התערובת ואז נוסעת להרכבה עצמית של חלקיקים לתוך מקרוסקופית, בצפיפות גבוהה, monolaסרטי yer בממשק אוויר הנוזל באמצעות הפרדת פאזות. לבסוף, סרטי monolayer של חלקיקים יוצרים על גבי מצעים נטולי תבנית באמצעות הדרגתיים מתח פנים מהמים / תערובת ממס אורגנית, איור 2 ואיור 3.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Monolayers יגנד-nanoparticle התאסף עצמי

כדוגמא להמחשה של טכניקת ההרכבה העצמית, סרטי מאקרוסקופי, תיאול-alkane הכתיר nanosphere זהב monolayer מיוצרים באופן הבא:

  1. להתרכז 15 nanospheres ננומטר זהב (זמין באופן מסחרי בצפיפות מספר: 10 12 מיליליטר / חלקיקים) ל~ 10 13 / מיליליטר חלקיקים במים.
    1. הנח 15 מיליליטר של ההשעיה המים nanosphere לדלל לתוך מסנן אולטרה הצנטריפוגלי (100 K מגבלת משקל מולקולרי נומינלית).
    2. צנטריפוגה המסנן / בקבוקון ב4,500 XG במשך 2 דקות או עד שרק כמה מיליליטר יישאר בתא הסינון.
  2. Resuspend nanosphere בכ 1 מיליליטר של מים deionized (DI), כך שריכוז nanoparticle הוא 10 13 חלקיקים / מיליליטר. ההשעיה היא יציבה במשך כמה שעות resuspended פעם אחת במים די.
    1. בדוק את צפיפות המספר ולאשר את חה חלקיקיםיש לא מצטבר. לדלל את ההשעיה nanoparticle המרוכזת על ידי גורם של 1:10 בחזרה לריכוז המקורי על ידי הצבת 0.150 מיליליטר של ההשעיה לקובט (אורך נתיב 1 סנטימטר), ועל זה להוסיף 1.35 מיליליטר של מים די.
    2. הנח את קובט לספקטרומטר ולמדוד את ספקטרום הספיגה של ההשעיה וההשעיה המקורית. השווה את מיקום השיא ורוחב מלא במחצית המרבית כדי להבטיח צבירה לא קרתה. סדר הגודל של הפסגות ספיגת עבור שני הדגימות צריך להיות בערך אותו דבר, וכך להבטיח את המדגם המרוכז הוא צפוף יותר בפקטור של 10.
  3. בבקבוקון נפרד זכוכית 20 ורוסיליקט מיליליטר נקי להוסיף 1 מיליליטר של tetrahydrofuran (THF).
  4. הוסף את ligands תיאול-alkane (לדוגמא 5 מיליליטר של 1,6-hexanedithiol ו5 מיליליטר של 1-dodecanethiol) לTHF ולנער את הפתרון לערבב באופן אחיד. ליגנד מספיק יש להוסיף כדי לכסות לפחות את כל פני השטח של חלקיקים מושעים. Exceליגנד ss מגביר את המהירות ויעילות של התגובה.
  5. , במנדף לשפוך את תכולת הבקבוקון המכיל את nanospheres הזהב לתוך הבקבוקון של THF-ligands.
  6. מהירות לדפוק על המכסה ולנער את הבקבוקון במרץ ל15 שניות.
  7. הסר את המכסה ולהגדיר את הבקבוקון למטה במנדף, איור 1 (א). בהתאם לligands משמש, תחומים של סרטי nanoparticle הזהב יוצרים במהירות בממשק האוויר נוזלי, איור 1 (ג). לאחר מכן הסרטים יתחילו לתרגם את הצדדים של הבקבוקון, איור 1 (ד). כמעט כל חלקיקים כתרים עם תיאול ליגנד, הוסר מההשעיה, והועברו לצדדים של הבקבוקון בתוך שעה 1, איור 1 (ה).

2. העברת Monolayers על גבי מצעים נשלפים

  1. כדי להעביר את הסרטים על גבי זכוכית נשלפת ומצעים פרוסות סיליקון: לחתוך את מצעים לתוך שטח של 12.5 מ"מ x 25.4 מ"מ באמצעותעט scribing / גלגל.
    1. מצעי זכוכית: נקי באמצעות שטיפת אצטון, ואחרי שטיפת אלכוהול איזופרופיל, ולבסוף לשטוף במי DI. לאפשר למצעים לייבוש, המשך לסעיף 2.2.
    2. מצעי ופל הסיליקון: במנדף להכין פתרון Piranha (3 חלקים מרוכזים חומצה גופרתית ל30% מי חמצן חלק 1 מימן, זהירות: מחמצן, מאכל). הנח 15 מיליליטר של חומצה גופרתית לתוך בקבוקון זכוכית בורוסיליקט 20 מיליליטר. לזה לאט להוסיף 5 מיליליטר של 30% מי חמצן. אל מכסה את הבקבוקון. השתמש בזהירות; את התערובת היא אקסותרמית מאוד. ראה התייחסות ליותר מידע בטיחות 19.
    3. submerse בזהירות את מצעי פרוסות סיליקון לתוך פתרון Piranha ל30 דקות, להסיר, לשטוף עם מים די ויבשים עם חנקן.
    4. כצעד אופציונלי, ניתן salinized הבקבוקון משמש להחלפה ליגנד nanoparticle והרכבה עצמית כדי לכפות על כל חלקיקים על גבי מצע הזכוכית או siLicon רקיק במקום קירות בקבוקון הזכוכית, אחרת תמשיך לסעיף 2.2.
    5. מלא את בקבוקון הזכוכית עם פתרון Piranha (זהירות: מחמצן, מאכל), עיין בסעיף 2.1.2.
    6. לאפשר הבקבוקון להשרות במשך 30 דקות. לאחר 30 דקות לשטוף את הבקבוקון עם מים די.
    7. מלא בקבוקון עם 1% v / v של hexamethyldisilazane באצטון וכובע.
    8. לאפשר את הבקבוקון האטום כדי לספוג ל24 שעות, ולאחר מכן לשטוף עם מים די ויבשים עם חנקן.
  2. לפני רועד (סעיף 1.6) להכניס את המצע לתוך הבקבוקון. הברג את המכסה ולנער.
  3. אחרי שלחצתי להסיר את המכסה ו, באמצעות פינצטה, מקם את המצע כמעט אנכי על קיר הבקבוקון.
  4. השתמש פיפטה למעייל תערובת התגובה על גבי המצע. התגובה נפסקת כאשר כל הממס האורגני התאדה או כל nanoparticle הוסר מההשעיה.

3. חד שכבתי ניתוח

  1. להעריך אתאריזת יעילות של nanospheres בשכבה במהירות על ידי התבוננות בשידור ומאפיינים רעיוני של הסרט. להאיר את monolayer על מצעי זכוכית מאחור עם מקור האור לבן. עם מקור אור לבן, סרט בצבע אחיד יש לשים לב לסרטי monolayer nanoparticle בצפיפות גבוהה בהולכה והשתקפות כמו זהב, שנצפתה בהשתקפות, איור 2.
  2. השתמש ספקטרומטר (ראה סעיף 1.2.2) לכמת את ספקטרום הספיגה מקרוסקופית מmonolayers, איור 4. נרמל את ספקטרום הספיגה עם שקופית זכוכית נקייה. הר את סרט monolayer, על מצע זכוכית, לתוך נתיב הקרן של ספקטרומטר ולאסוף את ספקטרום הספיגה.
    הערה: שיא הספיגה צריך להיות כמה מאה ננומטרים אדומים עבר בצורה משמעותית בהתאם ליגנד בשימוש. גורם האיכות של שיא הספיגה צריך להיות דומה לערך ההשעיה לדלל, אבל רק מעט בroadened (איור 4). אם שיא הספיגה הוא רחב או לא מוגדר היטב ואז הסרטים monolayer הם כנראה באיכות ירודה, המשיכו לסעיף 3.3 לאפיון נוסף.
  3. לבחון את הארגון הננוסקופי של nanospheres באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) של monolayers הועבר על גבי מצעי פרוסות סיליקון (ראה סעיף 2.1.2), כפי שמוצג באיור 3. אם הסרטים הם על זכוכית מצעים להתחבר קלטת מוליך לפינה אחת של הסרט ומעכת אותה לכן SEM כדי למנוע טעינה ומאפשר הדמיה.

4. שלב יעיל העברת טכניקת חלקיקים מסיסים אורגניים

  1. כדי להשתמש בטכניקה כאמצעי יעיל לfunctionalize חלקיקים עם תיאול-ligands, למזוג את הפתרון שנותר מהחלק התחתון של הבקבוקון לאחר התגובה הושלם, סעיף 1.7, ולייבש את החומר בבקבוקון תחת חנקן.
  2. הוספת ממס אורגני (למשלכלורופורם, טולואן) מחדש להשעות את חלקיקים עם כמעט 100% העברת שלב חלקיקים והתאוששות.
  3. חזור על סעיף 1.2.1 על מנת להבטיח את חלקיקים לא מצטברים על השעיה מחדש לתוך הממס האורגני. אם שיא הספיגה הוא לוח, ביחס להשעיה המקורית, sonicate המדגם במשך 15 דקות כדי לעזור redisperse חלקיקים, איור 4.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

איור 1 (א) מראה השעיה של nanospheres זהב, ligands תיאול-alkane, tetrahydrofuran ומים בבקבוקון זכוכית מייד לאחר הערבוב. סכמטי של שלושה שלבי הרכבה עצמית העיקריים, העברת שלב, שלב הפרדה, והובלת סרט תיווך שיפוע מתח פנים מוצגים באיור 1 (ב) כתצוגה מורחבת בממשק אוויר נוזל ליד בצד של הבקבוקון.

קבוצות תיאול על ligands במהירות להתחבר לnanospheres הזהב לאחר הערבוב, לעקירתם של פעילי שטח היוניים, גורם nanospheres להפוך הידרופובי ובליל יותר בTHF. הצפיפות נמוכה יותר של THF, יחסית למים, מסייעת להעביר במהירות את nanospheres לממשק אוויר הנוזל שבו הם הופכים להיות מוגבלים על ידי ההפחתה של אנרגיה חופשית, איור 1 (ג). השעיית ligands בממס אורגני במים בליל גם מגדילה את השטח זמין בין תיאול-ligands ונאן ospheres, הגברת קצב העברת שלב nanospheres, בהשוואה למערכות שמשתמשות בשני נוזלי immiscible 3, 4.

תחומים monolayer מקרוסקופית של nanospheres טיפוסי, מתחילים ליצור בממשק אוויר הנוזל בתוך מספר דקות לאחר הערבוב, אבל התהליך הזה הוא ליגנד תלוי. הטלטול של הבקבוקון גם מעילי צידי הבקבוקון עם סרט דק של ההשעיה. THF בסרט הדק בצדדים של הבקבוקון מתאדה מהר יותר מהמים, ויוצר שיפוע מתח פנים בין הסרט הדק וההשעיה בתפזורת. הנוזל אז זורם מנמוך לאזורי מתח פנים גבוהים שנשאו תחומים nanospheres מממשק אוויר הנוזל עד הצד השני של הבקבוקון, איור 1 (ד) 3. אחרי הכל הממס האורגני התאדה או כל nanosphere הוסרה מהשעית התגובה הושלמה, איור 1 (ה).

-Together.within-page = "תמיד"> איור 1
. איור 1 טכניקת הרכבה עצמית () השעיה של 15 nanospheres ננומטר זהב, ligands תיאול-alkane, tetrahydrofuran ומים בבקבוקון זכוכית (ב) סכמטי של שלושה שלבי הרכבה עצמית הראשיים..; שיפוע מתח פן העברת שלב, שלב הפרדה, והובלת סרט. העברת שלב (ג) והפרדה של חלקיקים בממשק אוויר הנוזל. (ד) בתיווך הובלה של תחומים monolayer nanoparticle. תגובה (ה) הסתיימה.

סרטי monolayer nanoparticle ליגנד מקרוסקופית (~ סנטימטר) הם הפגינו שימוש בטכניקה זו מבלי multilayers או הדרגתיים צפיפות חלקיקים גדולה על מצע ללא תבנית. איור 2 היא תמונה של monol 15 ננומטר nanosphere הזהב הכתיר תיאול-alkane סרט Ayer על מצע זכוכית באופן חלקי המשקף אור (בצד ימין), המסמל את החלק יחסי בנפח הגבוה של nanospheres והעברת אור (בצד שמאל), הממחישה את שימור תהודות plasmon, אחידות ובהירות אופטית. אם יותר משכבה אחת היא הווה בקלות ניתן לראות אותו בעין בלתי מזוינת 1. הקצה הימני של הסרט יש שטח עודף על פני השטח העליונים והוליד שינוי הצבע הקל באור המוחזר. ניתן למצוא תמונות monolayer נוספות באזכור 1, 2.

איור 2
איור 2. Monolayers nanosphere זהב מקרוסקופית. סרט alkane-תיאול הכתיר nanosphere זהב monolayer על מצע זכוכית הוא בחלקו העברת אור (בצד שמאל) ומשקף את האור (בצד ימין).

יפ-together.within-page = "תמיד"> איור 3 מציג תמונות SEM שווא בצבע של סרט תיאול-alkane הכתיר 15 ננומטר monolayer nanosphere זהב על מצע פרוסות סיליקון. איור 3 (א) מציג את הקצה של הסרט, הוכחת הסרטים הן monolayers וnanospheres לארוז לתוך תחומים אמורפי בקני מידת אורך מיקרוסקופיים. בהרחבה הננוסקופי מאזניים הסרטים המכילים תחומים משושים קרובים עמוסים כפי שהודגמו על ידי ההתמרה פורייה של התמונה באיור 3 (ב) (הבלעה).

איור 3
איור 3. תמונות SEM False בצבע. תיאול-alkane הכתיר 15 סרטי monolayer nanosphere זהב ננומטר. הבלעה בפינה ימנית העליונה של (ב) היא ההתמרה פורייה של התמונה.

ו הספיגה הניסיונית המנורמלתrom סרט monolayer בהיקף של nanospheres תיאול-alkane הכתיר 15 ננומטר זהב על מצע זכוכית (קו אדום), והשעיה של 15 nanospheres ננומטר זהב במים (קו כחול) ושלב יועבר לכלורופורם (קו ירוק) מוצג באיור 4. למרות שעברה ומעט הרחיב, ביחס להשעיה המימית, בשל צימוד חלקיקי חלקיקים 20 ושינויים במדיום המארח, תהודות plasmon נשמרות היטב לסרט monolayer ניתנה הצפיפות של nanospheres.

איור 4
איור 4. ספקטרום ספיגת ניסיוני מנורמל. הספיגה מקרוסקופית מ15 nanospheres זהב ננומטר בהשעית מים (קו כחול), בשלב שהועבר להשעית כלורופורם (קו ירוק) וכסרט monolayer (קו אדום).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

פרוטוקול זה מתאר טכניקה יחידה "בסיר אחד" הרכבה עצמית ליצירת סרטי monolayer מקרוסקופית nanoparticle ליגנד באמצעות העברת שלב, שלב הפרדה והדרגות מתח פנים. היתרון של שיטה זו הוא שהיא משלבת שלושה תהליכי הרכבה עצמית לתהליך אחד, בעלות נמוכה; במהירות וביעילות לשלב העברת חלקיקים, הרכבת החלקיקים לתוך monolayers בממשק אוויר נוזל והעברת סרטי monolayer על גבי מצעים נטולי תבנית.

האלמנטים הקריטיים ביותר ליצירת monolayers צפיפות גבוהה משתמשים ציטרט טרי מסונתז התייצבו חלקיקי זהב, בחירת מצע / יגנד מתאים / ממס, שליטה על קצב האידוי וטמפרטורה, ושימוש בחומרים ללא מזהמים.

קצב העברת שלב nanosphere נצפה לירידה עם הגיל של חלקיקים, ככל הנראה מפרקanges בכימיה של פני השטח nanosphere 21. בדרך כלל 'זמן החיים' של חלקיקי הזהב היה פחות מ -3 חודשים מכאשר הם היו מסונתזים. אם חלקיקי הזהב נרכשים, קצב העברת השלב הוא גם קטינה באופן משמעותי אם היצרן מייצב את חלקיקים בכמויות מוגזמות של חומרים פעילי שטח 'לא ידועים'. קצב העברת השלב היה קשה לכמת לnanospheres המסחרי מאז הגיל והפעיל שטח היו נעלמים. לקטרי nanosphere גדולים יותר (> 30 ננומטר) בגודל של nanospheres מעכבת היווצרות סרט גדול ואזורי הסרט הם ירדו בדרך כלל מילימטרים רבועים. מצעים הידרופובי, כגון טפלון, לא יצרו סרטים טובים מאז המים THF לא הצליח להרטיב את פני השטח, ולאחר מכן להעביר את הסרט על גבי משטח המצע.

הסכום של ליגנד משמש צריך להיות מספיק כדי לכסות את כל פני השטח של חלקיקים בt ההשעיהo לבחון היווצרות סרט בממשק האוויר הנוזלי ולאפשר לסרטים לתרגם את הצד של הבקבוקון. ligands העודף הוספה הגדיל באופן משמעותי את המהירות וגובה סופי הסרטים הגיעו על המצע 1. צפיפות האריזה של nanoparticle לסרטים monolayer גם תלויה בליגנד הספציפי שנבחר; thiol-alkane/ene/phenol נבדק וגם באופן סביר את כל עבד, באופן מיוחד או בשילוב. ה-pH של תערובת התגובה היא גם פרמטר חשוב ויהיה הנושא של מחקרים עתידיים.

טכניקת הרכבה העצמית הזה, עם חידוד נוסף, עשויה לאפשר פיתוח העתידי של תפוקה גבוהה, מבני nanoparticle ליגנד מתכונן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

יש המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה במימון הניתן ממשרד מחקר של צי. ג'יי פונטנה מכירה במועצה הלאומית למחקר לAssociateship דוקטורט.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1,6-hexanedithiol Sigma H12005-5G
1-dodecanethiol Sigma 471364-100ML
20 ml liquid scintillation vials Sigma Z253081-1PAK
Acetone Sigma 650501-1L
Amicon ultra-15 centrifugal filter Millipore 100K
Centrifuge Sorvall RC5B
Centrifuge Eppendorf 5810R
Deionized water In-house N/A
Glass slides Sigma CLS294875X25-72EA
15 nm gold nanospheres Ted Pella, Inc 15703-1
Hexamethyldisilazane Sigma 52619-50ML
Hydrogen peroxide (30%) Sigma 216763-100ML
Scanning electron microscope Carl Zeiss Model 55
Polished silicon wafer Sun Edison N/A
spectrometer OceanOptics USB4000-VIS-NIR
Sulfuric acid Fisher A300-212
Tetrahydrofuran Sigma 401757-100ML

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fontana, J., Naciri, J., Rendell, R., Ratna, B. R. Macroscopic self-assembly and optical characterization of nanoparticle–ligand metamaterials. Advanced Optical Materials. 1, 100-106 (2013).
  2. Fontana, J., et al. Large surface-enhanced Raman scattering from self-assembled gold nanosphere monolayers. Applied Physics Letters. 102, (2013).
  3. Mayya, K. S., Sastry, M. A new technique for the spontaneous growth of colloidal nanoparticle superlattices. Langmuir. 15, 1902-1904 (1999).
  4. Spain, E. M., Johnson, D. D., Kang, B., Vigorita, J. L., Amram, A. Marangoni flow of Ag nanoparticles from the fluid-fluid interface. J Phys Chem A. 112, 9318-9323 (2008).
  5. Sihvola, A. Metamaterials: A Personal View. Radioengineering. 18, 90-94 (2009).
  6. Valentine, J., Li, J. S., Zentgraf, T., Bartal, G., Zhang, X. An optical cloak made of dielectrics. Nature Materials. 8, 568-571 (2009).
  7. Seo, E., et al. Double hydrophilic block copolymer templated Au nanoparticles with enhanced catalytic activity toward nitroarene reduction. The Journal of Physical Chemistry C. , (2013).
  8. Ward, D. R., et al. Simultaneous measurements of electronic conduction and Raman response in molecular junctions. Nano Letters. 8, 919-924 (2008).
  9. Perez-Gonzalez, O., et al. Optical Spectroscopy of Conductive Junctions in Plasmonic Cavities. Nano Letters. 10, 3090-3095 (2010).
  10. Xiao, S. M., Chettiar, U. K., Kildishev, A. V., Drachev, V. P., Shalaev, V. M. Yellow-light negative-index metamaterials. Optics Letters. 34, 3478-3480 (2009).
  11. Fang, N., Lee, H., Sun, C., Zhang, X. Sub-diffraction-limited optical imaging with a silver superlens. Science. 308, (2005).
  12. Liu, Z. W., Lee, H., Xiong, Y., Sun, C., Zhang, X. Far-field optical hyperlens magnifying sub-diffraction-limited objects. Science. 315, 1686-1686 (2007).
  13. Valentine, J., et al. Three-dimensional optical metamaterial with a negative refractive index. Nature. 455, (2008).
  14. Law, M., Greene, L. E., Johnson, J. C., Saykally, R., Yang, P. D. Nanowire dye-sensitized solar cells. Nature Materials. 4, 455-459 (2005).
  15. Frens, G. Controlled Nucleation for Regulation of Particle-Size in Monodisperse Gold Suspensions. Nature-Phys Sci. 241, 20-22 (1973).
  16. Ye, X., Chen, J., Diroll, B. T., Murray, C. B. Tunable Plasmonic Coupling in Self-Assembled Binary Nanocrystal Superlattices Studied by Correlated Optical Microspectrophotometry and Electron Microscopy. Nano Letters. 13, 1291-1297 (2013).
  17. Bigioni, T. P., et al. Kinetically driven self-assembly of highly ordered nanoparticle monolayers. Nature Materials. 5, (2006).
  18. Ng, K. C., et al. Free-Standing Plasmonic-Nanorod Super lattice Sheets. Acs Nano. 6, 925-934 (2012).
  19. Romero, I., Aizpurua, J., Bryant, G. W., de Abajo, F. J. G. Plasmons in nearly touching metallic nanoparticles: singular response in the limit of touching dimers. Optics Express. 14, 9988-9999 (2006).
  20. Caragheorgheopol, A., Chechik, V. Mechanistic aspects of ligand exchange in Au nanoparticles. Physical Chemistry Chemical Physics. 10, 5029-5041 (2008).

Tags

כימיה גיליון 87 העברת שלב nanoparticle הרכבה עצמית מלמטה למעלה ייצור עלות נמוכה monolayer סרט דק nanostructure מערך metamaterial
טכניקה לfunctionalize ועצמי להרכיב מקרוסקופית Nanoparticle ליגנד חד שכבתי סרטים על גבי מצעים נטולי תבנית
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fontana, J., Spillmann, C., Naciri,More

Fontana, J., Spillmann, C., Naciri, J., Ratna, B. R. A Technique to Functionalize and Self-assemble Macroscopic Nanoparticle-ligand Monolayer Films onto Template-free Substrates. J. Vis. Exp. (87), e51282, doi:10.3791/51282 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter