Summary
टेम्पलेट मुक्त substrates पर macroscopic nanoparticle-ligand monolayer फिल्मों functionalize और स्वयं को इकट्ठा करने के लिए एक सरल, मजबूत और स्केलेबल तकनीक इस प्रोटोकॉल में वर्णित है.
Abstract
इस प्रोटोकॉल ligand में लिपटे नैनोकणों 1, 2 से बना macroscopic monolayer फिल्मों को बनाने के लिए एक आत्म विधानसभा तकनीक का वर्णन है. सरल, मजबूत और स्केलेबल तकनीक कुशलता से सोने nanoparticle सतह पर thiol समूहों का तेजी से ग्राफ्टिंग की अनुमति के लिए एक विलेयशील पानी / कार्बनिक विलायक मिश्रण में thiol-ligands के साथ धातु नैनोकणों functionalizes. नैनोकणों पर हाइड्रोफोबिक ligands तो जल्दी चरण जलीय आधारित निलंबन से नैनोकणों अलग और एयर द्रव इंटरफ़ेस के लिए उन्हें सीमित. इस हवाई द्रव इंटरफेस में monolayer डोमेन के लिए फार्म ligand से ढकी नैनोकणों ड्राइव. यह टेम्पलेट मुक्त substrates पर इंटरफ़ेस से नैनोकणों के परिवहन में सक्षम बनाता है के रूप में पानी विलेयशील कार्बनिक विलायकों का उपयोग महत्वपूर्ण है. प्रवाह एक सतह तनाव ढाल 3, 4 द्वारा मध्यस्थता और स्थूल, उच्च घनत्व, monolayer nanop बनाता हैलेख ligand फिल्मों. विधानसभा स्वयं इस तकनीक विभिन्न रचनाओं, आकार के कणों का उपयोग शामिल है, और आकार और व्यापक प्रसार अनुप्रयोगों के लिए कम लागत, macroscopic, उच्च घनत्व, monolayer nanoparticle फिल्मों का निर्माण करने के लिए एक कुशल विधानसभा विधि को जन्म दे सकती करने के सामान्यीकरण नहीं किया जा सकता है .
Introduction
macroscopic nanoparticle फिल्मों की आत्म विधानसभा तत्वों 5 की ज्यामिति और संरचना से निर्धारित उनके अद्वितीय गुण के लिए काफी ध्यान आकर्षित किया है और ऑप्टिकल, इलेक्ट्रॉनिक और रासायनिक अनुप्रयोगों 6-14 की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. स्वयं को इकट्ठा ऐसी फिल्मों के लिए ligands के साथ छाया हुआ धातु नैनोकणों उच्च घनत्व, monolayers में पैक किया जाना चाहिए. हालांकि कई विधानसभा मुद्दों ऐसी सामग्री के विकास के लिए अग्रिम संबोधित किया जाना चाहिए.
सबसे पहले, surfactant धातु नैनोकणों आम तौर पर कमजोर निलंबन 15 में गीला रसायन विज्ञान के तरीकों से संश्लेषित कर रहे हैं स्थिर हो. एकत्रीकरण को रोकने के लिए और फिल्मों में नैनोकणों के interparticle रिक्ति को नियंत्रित करने के लिए, नैनोकणों ligand गोले के साथ छाया की जरूरत है. नैनोकणों ligands के साथ क्रियाशील किए जाने के बाद नैनोकणों आम तौर पर अपेक्षाकृत पतला निलंबन में रहते हैं. एक तकनीक तो NE हैeded को macroscopic, उच्च घनत्व, monolayer फिल्मों 16, 17 में नैनोकणों स्वयं को इकट्ठा.
चेंग एट अल. 18 चरण एक पानी tetrahydrofuran निलंबन में thiolated polystyrene का उपयोग कर सोने nanorods स्थानांतरित कर दिया. फिर क्लोरोफॉर्म में फिर से निलंबित कर दिया और एक बूंद एक हवा पानी अंतरफलक पर रखा गया था और जहां nanorods monolayer फिल्मों के गठन, धीरे धीरे हवा हो गया. Bigioni एट अल. 17 अतिरिक्त ligand और तेजी से वाष्पीकरण विलायक का उपयोग dodecanethiol छाया हुआ सोना nanospheres के macroscopic monolayers बनाया, लेकिन nanospheres स्वयं कोडांतरण करने से पहले तबादला चरण होने की जरूरत है.
Monolayer फिल्मों का गठन हो जाने के बाद वे आम तौर पर एक सब्सट्रेट पर ले जाया जाना चाहिए. Mayya एट अल. 3 एक पानी टोल्यूनि इंटरफेस में nanospheres ही सीमित है और सतह के तनाव को ढ़ाल का उपयोग कर टेम्पलेट मुक्त substrates पर उन्हें स्थानांतरित कर दिया. इसी तरह, जॉनसन
यहाँ हम चित्रा 1 में दिखाया गया एक 'एक पॉट' तकनीक, करने में ऊपर वर्णित तीन विधानसभा स्वयं मुद्दों को जोड़ती है एक सरल और मजबूत तकनीक का प्रदर्शन. एक पानी विलेयशील कार्बनिक विलायक (जैसे tetrahydrofuran, dimeythl sulfoxide), के लिए प्रयोग किया जाता है पहले जल्दी से और कुशलता से नैनोकणों (जैसे सोना nanospheres, nanorods, आदि) पर thiol-ligands (जैसे thiol-एल्केन, thiol-ene, thiol-फिनोल) functionalize. मिश्रण फिर macroscopic, उच्च घनत्व, monola में नैनोकणों के विधानसभा स्वयं ड्राइवएयर द्रव इंटरफेस में yer फिल्मों चरण जुदाई का उपयोग कर. अंत में, नैनोकणों के monolayer फिल्मों पानी / कार्बनिक विलायक मिश्रण, चित्रा 2 और चित्रा 3 से सतह तनाव ढ़ाल का उपयोग कर टेम्पलेट मुक्त substrates पर फार्म.
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Protocol
1. स्व इकट्ठे ligand-nanoparticle Monolayers
इस प्रकार के रूप macroscopic, thiol-एल्केन छाया हुआ सोना nanosphere monolayer फिल्मों का निर्माण कर रहे हैं आत्म विधानसभा तकनीक, का एक उदाहरण उदाहरण के रूप में:
- पानी में करने के लिए ~ 10 13 कणों / एमएल (10 से 12 कणों / मिलीलीटर एक संख्या घनत्व में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध) 15 एनएम सोना nanospheres ध्यान लगाओ.
- एक अल्ट्रा केन्द्रापसारक फिल्टर (100 कश्मीर नाममात्र आणविक वजन सीमा) में पतला nanosphere पानी निलंबन की 15 मिलीलीटर रखें.
- केवल कुछ मिलीलीटर फिल्टर चैम्बर में बने हुए हैं जब तक 2 मिनट के लिए 4500 XG पर फिल्टर / शीशी अपकेंद्रित्र या.
- विआयनीकृत (डी) पानी की लगभग 1 मिलीलीटर में nanosphere Resuspend nanoparticle एकाग्रता 10 13 कणों / मिलीलीटर है कि इस तरह के. निलंबन एक बार डि पानी में resuspended कई घंटे के लिए स्थिर है.
- संख्या घनत्व सत्यापित करें और नैनोकणों हा पुष्टिएकत्रित नहीं किया है. एक क्युवेट (1 सेमी पथ की लंबाई) में निलंबन की 0.150 मिलीग्राम रखकर वापस मूल एकाग्रता के लिए 1:10 के कारक द्वारा केंद्रित nanoparticle निलंबन पतला, और यह करने के लिए डि पानी के 1.35 मिलीलीटर जोड़ें.
- एक स्पेक्ट्रोमीटर में क्युवेट प्लेस और निलंबन और मूल निलंबन के absorbance स्पेक्ट्रम उपाय. एकत्रीकरण नहीं हुई है यह सुनिश्चित करने के लिए आधा अधिकतम पर चरम स्थिति और पूर्ण चौड़ाई की तुलना करें. दोनों नमूने लिए absorbance चोटियों का परिमाण इस प्रकार नमूना केंद्रित 10 का एक पहलू से सघन है, यह सुनिश्चित करने के लिए लगभग एक ही होना चाहिए.
- एक अलग साफ 20 मिलीलीटर borosilicate ग्लास शीशी में tetrahydrofuran (THF) के 1 मिलीलीटर जोड़ें.
- THF करने thiol-एल्केन ligands (1,6-hexanedithiol और 5 मिलीलीटर की 1-dodecanethiol के उदाहरण के लिए 5 मिलीलीटर) जोड़ें और समान रूप से मिश्रण का हल हिला. पर्याप्त ligand निलंबित नैनोकणों के कम से कम पूरी सतह क्षेत्र को कवर करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए. उत्कृष्टताएसएस ligand गति और प्रतिक्रिया की क्षमता बढ़ जाती है.
- एक धूआं हुड में THF-ligands की शीशी में सोना nanospheres युक्त शीशी की सामग्री डाल.
- जल्दी ढक्कन पर पेंच और 15 सेकंड के लिए सख्ती शीशी हिला.
- ढक्कन हटाएँ और धूआं हुड, चित्रा 1 में नीचे शीशी सेट (एक). इस्तेमाल किया ligands पर निर्भर करता है, सोने nanoparticle फिल्मों के डोमेन जल्दी से हवा तरल इंटरफेस, चित्रा 1 (सी) में के रूप में. फिल्मों फिर 1 (डी) चित्रा, शीशी के पक्षों को अनुवाद करने के लिए शुरू हो जाएगा. लगभग सभी नैनोकणों निलंबन से हटा thiol-ligand, साथ छाया हुआ है, और 1 घंटा, चित्रा 1 (ई) के भीतर शीशी के पक्षों के लिए ले जाया जाता है.
2. हटाने योग्य substrates पर Monolayers स्थानांतरण
- हटाने योग्य ग्लास और सिलिकॉन वेफर substrates पर फिल्मों का स्थानांतरण करने के लिए: एक का उपयोग कर एक्स 25.4 मिमी 12.5 मिमी के एक क्षेत्र में substrates कटौतीचिह्न कलम / पहिया.
- ग्लास substrates: स्वच्छ एक isopropyl शराब कुल्ला द्वारा पीछा एक एसीटोन कुल्ला, और अंत में एक डि पानी से कुल्ला का उपयोग कर. खंड 2.2 के लिए आगे बढ़ें, substrates सूखे की अनुमति दें.
- सिलिकन वेफर Substrates: एक धूआं हुड में पिरान्हा समाधान (: आक्सीकारक, संक्षारक 3 भागों 1 हिस्सा 30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड, चेतावनी को सल्फ्यूरिक एसिड केंद्रित) तैयार करते हैं. एक 20 मिलीलीटर borosilicate कांच की शीशी में सल्फ्यूरिक एसिड की 15 मिलीलीटर रखें. यह धीरे धीरे 30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड के 5 एमएल जोड़ने के लिए. शीशी टोपी न करें. सावधानी बरतें; मिश्रण अत्यधिक एक्ज़ोथिर्मिक है. अन्य सुरक्षा जानकारी 19 के लिए संदर्भ देखें.
- ध्यान से, 30 मिनट के लिए पिरान्हा समाधान में सिलिकॉन वेफर substrates डुबोना हटाने, डि पानी और नाइट्रोजन के साथ सूखे के साथ कुल्ला.
- एक वैकल्पिक कदम के रूप में, nanoparticle ligand विनिमय और आत्म विधानसभा के लिए इस्तेमाल किया शीशी गिलास सब्सट्रेट या सी पर सभी नैनोकणों के लिए मजबूर करने salinized किया जा सकता हैlicon, बजाय कांच की शीशी की दीवारों वेफर अन्यथा खंड 2.2 के लिए आगे बढ़ें.
- पिरान्हा समाधान (चेतावनी: आक्सीकारक, संक्षारक) के साथ कांच की शीशी भरें, खंड 2.1.2 का संदर्भ लें.
- शीशी 30 मिनट के लिए लेना करने की अनुमति दें. 30 मिनट के बाद डि पानी के साथ शीशी बाहर कुल्ला.
- एसीटोन और टोपी में hexamethyldisilazane की 1% v / वी के साथ शीशी भरें.
- सील शीशी डि पानी और नाइट्रोजन के साथ सूखे के साथ कुल्ला, फिर 24 घंटे के लिए सोख करने की अनुमति दें.
- प्रायर (खंड 1.6) मिलाते को शीशी में सब्सट्रेट डालें. ढक्कन और शेक पर पेंच.
- मिलाने के बाद ढक्कन को हटा दें और, चिमटी का उपयोग कर, शीशी दीवार के खिलाफ लगभग खड़ी सब्सट्रेट स्थिति.
- सब्सट्रेट कोट प्रतिक्रिया मिश्रण करने के लिए एक विंदुक का प्रयोग करें. सभी कार्बनिक विलायक सुखाया गया है या सभी nanoparticle निलंबन से हटा दिया गया है जब प्रतिक्रिया बंद हो जाता है.
3. Monolayer विश्लेषण
- अनुमान लगाएंप्रसारण और फिल्म के चिंतनशील गुण देख कर जल्दी से monolayer में nanospheres के दक्षता पैकिंग. एक सफेद प्रकाश स्रोत के साथ पीछे से ग्लास substrates पर monolayer रोशन. एक सफेद प्रकाश स्रोत के साथ एक समान रंगीन फिल्म पारेषण और प्रतिबिंब, चित्रा 2 में मनाया एक सोने की तरह प्रतिबिंब में उच्च घनत्व nanoparticle monolayer फिल्मों के लिए मनाया जाना चाहिए.
- Monolayers से macroscopic absorbance स्पेक्ट्रम यों तो एक स्पेक्ट्रोमीटर (धारा 1.2.2 देखें) का प्रयोग करें, चित्रा 4. एक साफ ग्लास स्लाइड के साथ absorbance स्पेक्ट्रम मानक के अनुसार. स्पेक्ट्रोमीटर की किरण पथ में, एक गिलास सब्सट्रेट पर, monolayer फिल्म माउंट और absorbance स्पेक्ट्रम इकट्ठा.
नोट: absorbance शिखर इस्तेमाल किया ligand के आधार पर काफी लाल स्थानांतरित कई सौ नैनोमीटर होना चाहिए. absorbance के शिखर की गुणवत्ता कारक पतला निलंबन मूल्य के बराबर हो, लेकिन केवल थोड़ा ख चाहिएroadened (चित्रा 4). Absorbance शिखर बहुत व्यापक या अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है तो monolayer फिल्मों आगे लक्षण वर्णन के लिए धारा 3.3 के लिए आगे बढ़ना, खराब गुणवत्ता का शायद रहे हैं. - चित्रा 3 में दिखाया गया है (धारा 2.1.2 देखें) सिलिकॉन वेफर substrates पर तबादला monolayers की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) का उपयोग nanospheres के नैनोस्कोपिक संगठन की जांच करना. फिल्मों कांच पर हैं substrates फिल्म के एक कोने में प्रवाहकीय टेप कनेक्ट और चार्ज को रोकने और इमेजिंग की अनुमति के लिए SEM कुरसी के लिए यह जमीन.
कार्बनिक घुलनशील नैनोकणों के लिए 4. कुशल चरण हस्तांतरण तकनीक
- प्रतिक्रिया के बाद शीशी के नीचे से शेष समाधान छानना, thiol-ligands के साथ नैनोकणों functionalize करने के लिए एक कारगर साधन के रूप में तकनीक का उपयोग करने के लिए पूरा हो गया है, खंड 1.7, और नाइट्रोजन के तहत शीशी में सामग्री सूखी.
- एक कार्बनिक विलायक जोड़ें (जैसेक्लोरोफॉर्म, लगभग 100% कण चरण हस्तांतरण और वसूली के साथ नैनोकणों फिर से निलंबित करने के टोल्यूनि).
- नैनोकणों कार्बनिक विलायक में फिर से निलंबन पर एकत्रित नहीं किया है यह सुनिश्चित करने के लिए खंड 1.2.1 दोहराएँ. Absorbance शिखर मूल निलंबन के सापेक्ष बोर्ड, है तो, नैनोकणों, चित्रा 4 redisperse मदद करने के लिए 15 मिनट के लिए नमूना sonicate.
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Representative Results
चित्रा 1 (एक) तुरंत मिश्रण के बाद सोना nanospheres, thiol-एल्केन ligands, tetrahydrofuran और एक कांच की शीशी में पानी की एक निलंबन से पता चलता है. तीन मुख्य आत्म विधानसभा चरणों का योजनाबद्ध, चरण स्थानांतरण, चरण जुदाई, और सतह के तनाव को ढाल मध्यस्थता फिल्म परिवहन चित्र 1 में दिखाया गया है (ख) शीशी की ओर के पास हवाई द्रव इंटरफेस में एक विस्तृत दृश्य के रूप में.
ligands पर thiol समूहों तेजी, मिश्रण ईओण surfactant विस्थापित, nanospheres THF में हाइड्रोफोबिक और अधिक विलेयशील बनने के लिए पैदा होने के बाद सोना nanospheres के लिए बांड. पानी के सापेक्ष THF के कम घनत्व, जल्दी से वे मुक्त ऊर्जा, चित्रा 1 (सी) की कमी से सीमित हो जाते हैं, जहां हवा द्रव इंटरफ़ेस को nanospheres परिवहन करने के लिए एड्स. एक पानी विलेयशील कार्बनिक विलायक में ligands निलंबित भी thiol-ligands और नेन के बीच उपलब्ध सतह क्षेत्र बढ़ जाती हैospheres, दो अमिश्रणीय तरल पदार्थ 3, 4 का उपयोग करने वाले सिस्टम की तुलना में, दर nanospheres चरण हस्तांतरण बढ़ रही है.
Nanospheres के macroscopic monolayer डोमेन आमतौर पर मिश्रण के बाद कई मिनट के भीतर एयर द्रव इंटरफेस में आकार लेने लगते हैं, लेकिन इस प्रक्रिया ligand निर्भर है. निलंबन की एक पतली फिल्म के साथ शीशी के झटकों भी कोट शीशी के पक्ष. THF शीशी की तरफ पतली फिल्म में पतली फिल्म और थोक निलंबन के बीच एक सतह तनाव ढाल बनाने, पानी की तुलना में तेजी से evaporates. तरल पदार्थ तो हवा द्रव इंटरफ़ेस शीशी, चित्रा 1 (डी) की ओर से nanospheres डोमेन ले जाने उच्च सतह तनाव क्षेत्रों के लिए कम से बहती है 3. सभी कार्बनिक विलायक सुखाया गया है या सभी nanosphere निलंबन से हटा दिया गया है के बाद प्रतिक्रिया, चित्रा 1 (ई) पूरा हो गया है.
. चित्रा 1 आत्म विधानसभा तकनीक (एक) 15 एनएम सोना nanospheres, thiol-एल्केन ligands, एक कांच की शीशी में tetrahydrofuran और पानी के निलंबन (बी) के तीन मुख्य आत्म विधानसभा चरणों के योजनाबद्ध.;. चरण स्थानांतरण, चरण जुदाई, और फिल्म परिवहन. (ग) चरण हस्तांतरण और एयर द्रव इंटरफेस में नैनोकणों की जुदाई. (डी) सतह तनाव ढाल nanoparticle monolayer डोमेन के परिवहन मध्यस्थता. (ई) पूरा प्रतिक्रिया.
Macroscopic nanoparticle-ligand monolayer फिल्में (~ सेमी) एक टेम्पलेट से मुक्त सब्सट्रेट पर multilayers या बड़े कण घनत्व ढ़ाल के बिना इस तकनीक का उपयोग कर प्रदर्शन कर रहे हैं. 2 आंकड़ा एक thiol-एल्केन छाया हुआ 15 एनएम सोना nanosphere monol की एक छवि हैआंशिक रूप से nanospheres की उच्च मात्रा अंश वाचक और प्रकाश (बाईं ओर) संचारण, plasmon अनुनादों के संरक्षण, एकरूपता और ऑप्टिकल स्पष्टता का प्रदर्शन, प्रकाश (दाएं) को दर्शाती एक गिलास सब्सट्रेट पर Ayer फिल्म. एक से अधिक परत मौजूद है, तो यह आसानी से नग्न आंखों 1 के साथ देखा जा सकता है. फिल्म के ठीक किनारे परिलक्षित प्रकाश में मामूली मलिनकिरण को जन्म देने के ऊपर की सतह पर मौजूद अतिरिक्त surfactant है. अतिरिक्त monolayer छवियों संदर्भ 1, 2 में पाया जा सकता है.
एक गिलास सब्सट्रेट पर चित्रा 2. Macroscopic सोना nanosphere monolayers. Alkane-thiol छाया हुआ सोना nanosphere monolayer फिल्म आंशिक रूप से प्रकाश (बाईं ओर) संचारण और प्रकाश (दाएं) को दर्शाती है.
चित्रा 3 मे सिलिकॉन सब्सट्रेट पर एक thiol-एल्केन छाया हुआ 15 एनएम सोना nanosphere monolayer फिल्म की झूठी रंग SEM छवियों को प्रस्तुत करता है. 3 (क) फिल्म के किनारे से पता चलता है, फिल्मों का प्रदर्शन monolayers हैं और nanospheres सूक्ष्म लंबाई पैमाने पर अनाकार डोमेन में पैक. नैनोस्कोपिक लंबाई में चित्रा 3 (ख) (इनसेट) में छवि के बदलने फूरियर द्वारा प्रदर्शन के रूप में फिल्मों hexagonally करीब पैक डोमेन होते तराजू.
चित्रा 3. झूठी रंगीन छवियों SEM. Thiol-एल्केन 15 एनएम सोना nanosphere monolayer फिल्मों छाया हुआ है. के ऊपरी दाहिने कोने में इनसेट (ख) फूरियर छवि का बदलना है.
सामान्यीकृत प्रयोगात्मक absorbance चROM एक गिलास सब्सट्रेट (लाल रेखा), और क्लोरोफॉर्म (ग्रीन लाइन) में स्थानांतरित 15 एनएम सोने पानी में nanospheres (ब्लू लाइन) और चरण के निलंबन पर thiol-एल्केन छाया हुआ 15 एनएम सोना nanospheres से मिलकर एक monolayer फिल्म चित्र में दिखाया गया है स्थानांतरित कर दिया और थोड़ा कारण कण कण युग्मन 20 और मेजबान माध्यम में परिवर्तन करने के लिए, जलीय निलंबन के सापेक्ष, चौड़ी हालांकि 4., plasmon अनुनादों nanospheres के घनत्व को देखते हुए monolayer फिल्म के लिए अच्छी तरह से संरक्षित कर रहे हैं.
एक पानी निलंबन (ब्लू लाइन) में 15 एनएम सोना nanospheres से चित्रा 4. सामान्यीकृत प्रयोगात्मक absorbance के स्पेक्ट्रा. Macroscopic absorbance, एक क्लोरोफॉर्म निलंबन (ग्रीन लाइन) में और एक monolayer फिल्म (लाल रेखा) के रूप में स्थानांतरित चरण.
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Discussion
इस प्रोटोकॉल चरण स्थानांतरण, चरण जुदाई और सतह तनाव ढ़ाल का उपयोग macroscopic nanoparticle-ligand monolayer फिल्मों को बनाने के लिए एक 'एक पॉट' आत्म विधानसभा तकनीक का वर्णन है. इस तकनीक का लाभ यह एक एकल, कम लागत वाली प्रक्रिया में तीन विधानसभा स्वयं प्रक्रियाओं को जोड़ती है; जल्दी से और कुशलता से, नैनोकणों स्थानांतरित एयर द्रव इंटरफेस में monolayers में कणों संयोजन और टेम्पलेट मुक्त substrates पर monolayer फिल्मों परिवहन चरण.
उच्च घनत्व monolayers बनाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्व, विलायक एक उपयुक्त सब्सट्रेट / ligand / चुनने वाष्पीकरण की दर और तापमान को नियंत्रित करने, और contaminates से मुक्त सामग्री का उपयोग, सोने के नैनोकणों स्थिर हौसले से संश्लेषित साइट्रेट प्रयोग कर रहे हैं.
nanosphere चरण स्थानांतरण की दर संभवतः चर्चा से, नैनोकणों की उम्र के साथ कम करने के लिए मनाया गयाnanosphere सतह के रसायन शास्त्र में 21 में anges. आमतौर पर सोने के नैनोकणों के 'जीवन' समय वे संश्लेषित कर रहे थे जब से कम से कम 3 महीने किया गया था. सोने के नैनोकणों खरीदी कर रहे हैं, तो निर्माता 'अज्ञात' surfactants की अत्यधिक मात्रा में नैनोकणों स्थिर हैं, चरण स्थानांतरण की दर भी बहुत कम है. चरण हस्तांतरण दर उम्र और surfactant अज्ञात थे के बाद से वाणिज्यिक nanospheres के लिए अंदाजा लगाना मुश्किल था. बड़ा nanosphere व्यास के लिए (> 30 एनएम) nanospheres के आकार बड़ा फिल्म निर्माण hinders और फिल्म क्षेत्रों वर्ग मिलीमीटर आम तौर पर कम कर रहे हैं. पानी THF सतह गीला और बाद में सब्सट्रेट सतह पर फिल्म परिवहन नहीं कर सके क्योंकि ऐसे Teflon रूप हाइड्रोफोबिक substrates,, अच्छी फिल्में फार्म नहीं था.
इस्तेमाल किया ligand की राशि निलंबन टी में नैनोकणों की पूरी सतह क्षेत्र को कवर करने के लिए पर्याप्त होने की जरूरतओ हवा तरल इंटरफेस में फिल्म निर्माण का निरीक्षण और शीशी की ओर उठ अनुवाद करने के लिए फिल्मों सकें. जोड़ना अतिरिक्त ligands काफी गति और अंतिम ऊंचाई सब्सट्रेट 1 पर पहुंच गया फिल्मों में वृद्धि हुई. monolayer फिल्मों में nanoparticle की पैकिंग घनत्व भी चयनित विशिष्ट ligand पर निर्भर करता है; thiol-alkane/ene/phenol परीक्षण किया और सब अकेले या संयोजन में, काफी अच्छी तरह से काम कर रहे थे. प्रतिक्रिया मिश्रण के पीएच भी एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है और भविष्य के अध्ययन का विषय होगा.
विधानसभा स्वयं इस तकनीक, आगे शोधन के साथ, उच्च throughput, tunable nanoparticle-ligand संरचनाओं के भविष्य के विकास के लिए सक्षम हो सकता है.
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
इस काम के नौसेना अनुसंधान के कार्यालय से उपलब्ध कराए गए धन के साथ समर्थन किया था. जे फोंटाना एक postdoctoral एसोसिएटशिप के लिए राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद मानता है.
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 |
References
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