Abstract
nanoparticelle plasmoniche sono un materiale interessante per applicazioni di raccolta della luce dovuta alla loro superficie facilmente modificati, elevata area superficiale e grandi coefficienti di estinzione che può essere sintonizzato tutto lo spettro visibile. La ricerca sulla valorizzazione plasmonica di transizioni ottiche è diventato popolare, grazie alla possibilità di alterazione e in alcuni casi migliorando foto-assorbimento o emissione proprietà di cromofori vicine come coloranti molecolari o punti quantici. Il campo elettrico della lattina coppia plasmon con il dipolo di eccitazione di un cromoforo, perturbando stati elettronici coinvolti nella transizione e porta ad un aumento dei tassi di assorbimento e di emissione. Questi miglioramenti possono essere annullati a distanza ravvicinata dal meccanismo di trasferimento di energia, rendendo la disposizione spaziale delle due specie critici. In definitiva, il miglioramento dell'efficienza luce raccolta in celle solari plasmoniche potrebbe portare a più sottile e, di conseguenza, i dispositivi a basso costo. il sviento di particelle core / shell ibride potrebbe offrire una soluzione a questo problema. L'aggiunta di un distanziatore dielettrico tra un nanoparticelle di oro e un cromoforo è il metodo proposto per controllare la forza di accoppiamento plasmon eccitone e quindi bilanciare perdite con i guadagni plasmonic. Una procedura dettagliata per il rivestimento d'oro nanoparticelle con CdS e conchiglie semiconduttori ZnS è presentato. Le nanoparticelle mostrano elevata uniformità con il controllo dimensioni in entrambe le particelle d'oro di base e le specie di shell che consente per un'indagine più accurata nella valorizzazione plasmonica di cromofori esterni.
Introduction
Oro e argento nanoparticelle hanno un potenziale per i futuri progressi tecnologici in una varietà di applicazioni, tra cui la fotonica, 1 fotovoltaico, 2 catalisi, 3 chimica / rilevamento biologico, 4 immagini biologica, 5 e terapia fotodinamica. 6 In eccitazione visibile, gli elettroni di superficie possono oscillare a formare una risonanza conosciuta come localizzata risonanza plasmonica di superficie (SPR), che può essere utilizzato per concentrare la radiazione incidente nello spettro visibile. Recentemente, le nanoparticelle di metalli nobili sono stati combinati con semiconduttori o magnetici nanoparticelle per produrre nanoparticelle ibride con una maggiore e sintonizzabile funzionalità. 7,8 letteratura recente, come lo studio condotto da Ouyang et al. 9 o Chen et al. 10, ha mostrato la possibilità per la sintesi di queste particelle, ma soltanto un controllo limitato nell'uniformità della specie ibride è possibile a causauna distribuzione di dimensioni di nanoparticelle di oro e aggravata dalla mancanza di caratterizzazione ottica accoppiata con caratterizzazione fisica in ogni fase della crescita. Zamkov et al. Ha dimostrato uniformità simile in formazione del guscio, ma solo uno spessore del guscio è stato utilizzato con diverse dimensioni di base, con alcune conchiglie non essere pienamente formate intorno alle nanoparticelle. Al fine di utilizzare efficacemente tali nanoparticelle, la risposta ottica precisa deve essere nota e caratterizzata per una varietà di spessori shell. Maggiore precisione di spessore guscio può essere realizzato attraverso l'uso di particelle di oro acquose monodisperse come modello, con conseguente maggiore controllo sulle specie ibrida finali. L'interazione tra il nucleo e il guscio può mostrare enhancement limitata tassi di assorbimento o di emissione a causa della piccola quantità di materiale semiconduttore e la vicinanza al nucleo oro. Invece di interazione tra il semiconduttore trovato nel guscio e la particella d'oro, il guscio può essere usod come distanziale per limitare la distanza tra un cromoforo esterna. 11 Questo consentirà maggiore controllo sulla separazione spaziale tra il plasmon mentre, negando le conseguenze del contatto diretto con la superficie metallica.
Il grado di interazione elettronica tra la risonanza plasmonica di superficie e eccitone prodotto nella cromoforo, è direttamente correlata alla distanza tra le specie metalliche e dei semiconduttori, l'ambiente superficiale e forza dell'interazione. 12 Quando le specie sono separate da distanze superiori 25 nm, i due stati elettronici rimane imperturbato e la risposta ottica rimane invariato. 13 il regime di accoppiamento forte è dominante quando le particelle hanno un contatto più intimo e possono comportare la tempra di ogni energia di eccitazione tramite enhancement rate nonradiative o trasferimento Forester Resonance Energy ( FRET). 14,15 manipolazione della forza di accoppiamento, da tuning °e la spaziatura tra il cromoforo e metallo nanoparticelle, può provocare effetti positivi. Il coefficiente di estinzione nanoparticelle possono essere ordini di grandezza più grande di più cromofori, permettendo alle nanoparticelle di concentrare la luce incidente molto più efficace. Utilizzando la maggiore efficienza di eccitazione della nanoparticella può portare a più alti tassi di eccitazione del cromoforo. 12 Accoppiamento del dipolo di eccitazione può anche aumentare il tasso di emissione del cromoforo che può comportare aumento della resa quantica se i tassi nonradiative sono inalterati. 12 Questi effetti potrebbero portare a celle solari o film di aumento di assorbanza, ed efficienze fotovoltaici, facilitato dalla maggiore assorbimento sezione dell'oro e la facilità di estrazione carica dallo strato di semiconduttore a causa dell'esistenza di stati superficiali localizzati. 12,16 Questo studio fornirà anche informazioni utili sulla forza di accoppiamento della Plasmon come AFunzione della distanza.
Plasmoni superficiali localizzate sono stati ampiamente utilizzati in rilevamento 17 e rilevatore 18 applicazioni grazie alla sensibilità della risonanza plasmonica all'ambiente locale. Cronin et al., Ha mostrato l'efficienza catalitica di TiO 2 film può essere migliorata con l'aggiunta di nanoparticelle di oro. Le simulazioni hanno mostrato che questo aumento di attività è dovuta all'accoppiamento del campo elettrico plasmon con eccitoni creati nel TiO 2, che aumenta successivamente tassi eccitone generazione. 19 Schmuttenmaer et al., Ha mostrato che l'efficienza di Dye-sensitized (DSSC) celle solari potrebbe essere migliorata con l'incorporazione delle Au / SiO 2 / TiO 2 aggregati. Gli aggregati aumentare l'assorbimento attraverso la creazione di ampie modalità plasmonica di superficie localizzate che aumentano l'assorbimento ottico su una gamma più ampia di frequenze. 20 In altra letteratura, Li et al. Osservared significativa riduzione della durata di vita di fluorescenza così come la distanza miglioramento dipende in fluorescenza stato stazionario è stata osservata attraverso l'accoppiamento diretto di un singolo CdSe / ZnS quantum dot e singola nanoparticella di oro. 21 Al fine di trarre pieno vantaggio di questo miglioramento plasmonica, vi è un necessario per l'accoppiamento fisico con un set distanze tra le due specie.
Sintesi di nanoparticelle ibride
Jiatiao et al., Descritto un metodo per materiale semiconduttore cappotto su nanoparticelle di oro mediante uno scambio cationico per produrre spessori coperture uniformi e sintonizzabili. I gusci sono di spessore costante, ma i modelli oro non erano molto monodisperse. Ciò modificherà semiconduttore al rapporto oro da particelle di particelle e quindi la forza di accoppiamento. È stato condotto 9 studio Un approfondito sulle proprietà ottiche di tali nanoparticelle core shell, al fine di sviluppare un reprodmetodo sintetico ucible. I metodi precedenti si basano sulla sintesi di nanoparticelle a base organica, che può produrre campioni con ampie risonanze plasmoniche a causa di disomogeneità nella dimensione delle nanoparticelle d'oro. Una sintesi acquosa modificata di nanoparticelle di oro può fornire un modello di oro nanoparticelle riproducibile e monodisperse con stabilità per lunghi periodi di tempo. Il tensioattivo cetil cloruro di trimetil ammonio acquosa forma un doppio strato sulla superficie di nanoparticelle a causa dell'interazione tra le lunghe catene di carbonio vicine cetil trimetil molecole di cloruro di ammonio. 22 Questo strato superficiale di spessore richiede un attento lavaggio per rimuovere l'eccesso di tensioattivo e consentire l'accesso alla superficie delle nanoparticelle , ma può fornire un controllo maggiore sulla dimensione delle nanoparticelle e forma. 23 l'aggiunta acquosa di un guscio di argento può essere controllata con precisione determinando una correlazione più intimo tra spessore guscio e proprietà ottiche. 23 una riduzione lenta via ascorbico acid è utilizzato per depositare l'argento sulla superficie di oro, richiede l'aggiunta di sale di argento per essere molto preciso per evitare formazione di nanoparticelle di argento nella soluzione. La terza fase richiede un grande eccesso di zolfo da aggiungere in una fase organica e deve avvenire un trasferimento di fase delle nanoparticelle acquose. Con aggiunta di oleilammina come agente capping organico e acido oleico, che può agire sia come agente di incappucciamento e aiuti in trasferimento di fase delle nanoparticelle, uniforme, coperture solfuri amorfo può essere formato intorno alle nanoparticelle. La concentrazione di 9,24 tali molecole devono essere sufficientemente alta da impedire l'aggregazione delle nanoparticelle in questo passaggio, ma troppo eccesso può rendere purificazione difficile. In presenza di tri fosfina butile e un nitrato di metallo (Cd, Zn o Pb), uno scambio cationico all'interno del guscio solfuro amorfa può essere condotta. Le temperature di reazione devono essere modificate per le diverse riattiva dei metalli 9e zolfo eccesso deve essere eliminata per ridurre la formazione di singoli punti quantici. Ogni passo della sintesi corrisponde ad un cambiamento nell'ambiente superficie della nanoparticella, quindi, un cambiamento di plasmon deve osservare causa della dipendenza della frequenza plasmonica sulla circostante campo dielettrico. Uno studio parallelo di assorbimento ottico in funzione del Transmission Electron Microscopy caratterizzazione (TEM) è stato utilizzato per caratterizzare le nanoparticelle. Questa procedura di sintesi ci fornirà campioni ben controllate e uniformi, fornendo una migliore correlazione dai dati di microscopia e la spettroscopia.
Accoppiamento con Fluorofori
L'applicazione di un strato distanziatore dielettrico tra una superficie metallica plasmonico e un fluoroforo può aiutare a diminuire le perdite dovute al trasferimento di energia nonradiative di eccitoni creati nel metallo. Questo strato distanziatore può anche aiutare nello studio di dipendenza distanza tra il fluoroforo erisonanza plasmonica sulla superficie metallica. Proponiamo di utilizzare la shell dei semiconduttori delle nanoparticelle ibride come il nostro strato di spaziatura dielettrico. Lo spessore del guscio può essere sintonizzato con precisione nanometrica con spessori che vanno da 2 nm a 20 nm che permette esperimenti di correlazione precisa distanza da effettuare. Il guscio può anche essere sintonizzato con Cd, Pb o cationi Zn e S, Se e anioni Te, consentendo per il controllo non solo la distanza, ma anche la costante dielettrica, arrangiamento band elettronica e anche parametri reticolari cristallo.
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Protocol
1. Sintesi di nanoparticelle d'oro
- Pesare il sale oro nel vano portaoggetti e aggiungere ad una fiala precedentemente pulito con acqua regia prima di diluire con acqua in un pallone tarato. Preparare ± 1 mm d'oro (III) cloruro triidrato (393,83 g / mol) in 100 ml di acqua per soluzione d'oro stock.
- Pesare 3,2 g solido CTAC (320 g / mol) e calore, in 25 ml di acqua, a circa 60 ° C per la dissoluzione. Raffreddare a temperatura ambiente e diluire la miscela con 50 ml con acqua in un pallone tarato per preparare 0,2 M cetilico trimetil ammonio cloruro (CTAC).
- Mescolare 20 ml di soluzione 1 mM oro e 20 ml di 0,2 M soluzione CTAC all'interno di un fondo rotondo pallone e posto bollente in bagno d'olio impostato a 60 ° C. Lasciare mescolare per 10 min.
- Aggiungere 1,7 mg (rapporto 1: 1 mole) Borane solido tert-butil ammina (86.97 g / mol) alla soluzione di oro / CTAC e lasciare mescolare per 30 min.
Nota: La soluzione dovrebbe diventare rosso intenso. La soluzione risultante ha una Concentrati oro particellasu di circa 5 micron e può essere conservato per mesi alla volta o utilizzato immediatamente per la successiva fase di reazione.
2. Rivestimento con argento
- Utilizzare quantità di reagenti precise per rivestire le nanoparticelle con un guscio d'argento. Il guscio fornirà il modello per dimensioni e forma del guscio semiconduttori. quantità di reagenti precise aiuterà anche a prevenire nucleazione di particelle d'argento.
- Prima calcolare il volume del nucleo, in cm 3, e convertire in massa per particelle utilizzando la densità d'oro. Ad esempio, per calcolare il volume di base, assumere una nanoparticella sferica con un diametro di 15 nm per un volume di 1767,15 nm 3 e quindi convertire a cm 3 (1,77 x 10 -18 cm 3). Moltiplicare il volume per la densità di oro (19.3 cm 3) per calcolare la massa per particella (3,41 x 10 17).
- Utilizzando 10 ml di una soluzione 5,3 mM di nanoparticelle di oro, 5,30 x 10 -8 moli di particoli sono presenti. Moltiplicare per la massa molare dà per calcolare la massa di oro presente nella soluzione (1,04 x 10 -5 g). Dividere la massa d'oro nella soluzione, per la massa per particelle per trovare il numero di particelle di oro presenti (3,06 x 10 11).
- Calcolare il volume delle nanoparticelle con spessore shell 5 nm, in cm 3 (8.18 x 10 18 cm 3) e sottrarre questa quantità dal volume della nanoparticella nucleo (1,77 x 10 -18 cm 3) per determinare il volume shell (6,41 x 10 -18). Convertire questo volume di massa di argento moltiplicando per il numero di particelle d'oro e la densità di argento (2,33 x 10 -4). spessori Shell nel range di 1-10 nm verranno utilizzati in questo studio.
- Convertire la massa di argento a moli di argento necessari per un raggio shell 5 nm (2,33 x 10 -4). Da questo valore, calcolare il volume di 4,0 mm nitrato d'argento 540 microlitri) soluzione necessaria fo la quantità di oro utilizzato nella soluzione di partenza (10 ml).
- Preparare un 4,0 mm AgNO 3 (169,87 g / mol) soluzione in 5 ml di acqua. In un bagno d'olio C 70 °, mescolare 10 ml di nanoparticelle d'oro magazzino con l'acido ascorbico per ottenere una soluzione di 20 mm.
- Aggiungere la soluzione di argento goccia a goccia alla soluzione di oro e acido ascorbico e lasciare che la reazione sotto agitazione per 2 ore.
Nota: La reazione diventerà arancione chiaro (diluente shell) ad arancione scuro (più spessa shell) nel corso della reazione. - Centrifugare le nanoparticelle a 21.130 xg per 10 min e redisperse in acqua pulita. Decantare il surnatante dalle nanoparticelle in pellet per favorire l'eliminazione delle nanoparticelle d'oro nudi o nanoparticelle d'argento che possono essere state formate.
3. Conversione di Shell d'argento solfuro
- Pesare zolfo elementare in un 200: 1 rapporto molare all'argento utilizzato nella fase precedente dell'esperimento. Per 10 ml di core shell Au / Agparticelle e un guscio di 5 nm, si dissolvono 3 ml di oleilammina e 1,5 ml di acido oleico in 10 ml di toluene.
- Concentrare i colloidi d'argento, tramite centrifugazione a 21.130 xg per 10 min e disperdere in 1 ml di acqua.
Nota: Questo passaggio consente di aumentare l'efficienza dell'estrazione dallo strato acquoso allo strato organico sulla formazione del guscio argento.
- Concentrare i colloidi d'argento, tramite centrifugazione a 21.130 xg per 10 min e disperdere in 1 ml di acqua.
- Aggiungere i colloidi, goccia a goccia alla soluzione di zolfo sotto agitazione per 1 ora.
Nota: La soluzione diventa blu scuro (gusci più sottili) per viola (gusci spessi) come il sulfurization va a completamento. - Centrifugare la soluzione colloidale a 4.000 xg per 10 minuti dopo che la reazione è agitata 2 ore per rimuovere l'acqua e zolfo non reagito dalla soluzione. Re-disperdere le nanoparticelle in toluene pulita con sonicazione, se necessario.
- Sonicare le nanoparticelle in un bagno sonicatore per 30 sec per 1 min per disperdere in toluene.
Nota: oleilammina eccesso o oleicoacido può cadere dalla soluzione e può essere rimosso dopo questa fase per decantazione la soluzione dal solido bianco.
- Sonicare le nanoparticelle in un bagno sonicatore per 30 sec per 1 min per disperdere in toluene.
4. di scambio cationico
- Rendere il precursore metallico sciogliendo nitrato di metallo in 1 ml di metanolo, per ottenere una soluzione di Cd 0,2 M (NO 3) o Zn (NO 3).
Nota: una soluzione 0,8 M può essere utilizzata per i serbatoi più spesse per ridurre la quantità di metanolo in soluzione.- Miscelare la soluzione metallo con le nanoparticelle di solfuro di argento corazza in un rapporto molare 1: 1 con l'argento. Riscaldare a 50 ° C per le coperture di cadmio e 65 ° C per i serbatoi di zinco sotto atmosfera di azoto.
- Aggiungere tri-butil fosfina in 500: 1 rapporto molare al precursore metallico. I tempi di reazione sono 2 ore per il cadmio e 20 ore per lo zinco.
- Purificare tramite centrifugazione a 21.130 xg per 10 min per rimuovere eventuali CdS isolate o nanoparticelle ZnS che possono essere state formate. Disperdere il nanopart pelleticles in un solvente non polare pulito come esano, toluene, o cloroformio.
5. Ligand Exchange da Oleilamina
- Miscelare la soluzione nanoparticelle con rapporto di 1,5 volte il volume di etanolo soluzione colloidale in toluene in una provetta da centrifuga. Centrifugare a 4000 xg per 10 minuti per far sedimentare le nanoparticelle.
- Lavare le nanoparticelle con etanolo e centrifugare una volta per raccogliere le particelle solide.
Nota: Le particelle possono essere memorizzati in questa fase, ma la rimozione dell'etanolo è necessaria per prevenire l'aggregazione. - Associare ligandi con un gruppo di legame nucleofilo alla superficie tramite Unbound siti cationici sul guscio. Acido 11-mercaptoundecanoic e acido 3,4-diamminobenzoico sono molecole appropriate che lasciano il nanoparticelle idrosolubile.
- Disperdere le nanoparticelle nella soluzione legante in largo eccesso, concentrazione approssimativamente 10 volte superiore alle molecole oleato nativi. Mescolare le particelle a temperatura ambiente overnight per consentire lo spostamento di tutte le molecole residue oleato.
- Centrifugare la soluzione a 4.000 xg per 10 min. Lavare le particelle pellettati con metanolo e centrifugare a 4000 xg per 10 minuti una volta per raccogliere le nanoparticelle solide.
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Representative Results
Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle di oro con tre diversi tensioattivi sono mostrati in Figura 1. I tensioattivi utilizzati sono oleilammina, trimetil tetradecil ammonio cloruro (TTAC), e cloruro di ammonio cetil trimetyl. Ctac e TTAC tensioattivi mostrano banda di assorbimento risonanza plasmonica stretto.
La quantità di agente riducente non interessa solo la FWHM ma la posizione di picco delle soluzioni di nanoparticelle risultanti. Investigation di figura 2 mostra il picco restringimento con una minore quantità di agente riducente.
Tracce di assorbanza (Figura 3) sono in forma con una gaussiana e FWHM stata tracciata contro l'agente riducente al rapporto oro. Il campione con il FWHM stretto è stato utilizzato per ottimizzare la sintesi oro nanoparticelle. Da questi dati, un rapporto 1: 1 molare di reducing agente per l'oro produce le particelle più monodisperse. L'errore nella trama viene calcolato dalla deviazione nella forma gaussiana ai dati.
Sintesi di nanoparticelle di oro utilizzando TTAC come tensioattivo, produce particelle sferiche con un diametro di circa 25 nm. Le immagini mostrate in figura 4 sono stati analizzati utilizzando il software ImageJ per trovare le particelle di essere cristallina singolo con distanza reticolare di un Å circa 2,3 (valore della letteratura = 2.355 Å). 22 Le nanoparticelle hanno mostrato una deviazione standard di 0,02 nm.
nanoparticelle di oro con un diametro di circa 16 nm, sono state prodotte per sintesi con CTAC come tensioattivo. Le immagini in figura 5 sono stati analizzati utilizzando il software ImageJ per trovare le particelle di essere cristallina singolo con distanza reticolare di un Å circa il 2,3 (valore della letteratura = 2.355 Å). Gli spettri di assorbanza di nanoparticelle di oro con gusci d'argento di spessore variabile (figura 6), mostrano una dipendenza significativa della risonanza plasmonica con la natura della copertura della superficie. Come le tracce vanno dal più scuro al blu più chiaro, lo spessore dei argento aumenta shell. Uno spostamento blu nello spettro di circa 60 meV si osserva per la risonanza plasmonica di superficie, dal picco oro caratteristico 2,38 eV a circa 3,0 eV con guscio argento spessa. Vediamo gli spettri prodotta quando campioni contenenti nanoparticelle di oro e argento separate in vari rapporti in Figura 7. Lo spostamento blu della risonanza plasmonica di superficie, visibile in figura 6, è dovuto al rivestimento d'argento in contrapposizione alla formazione di nanoparticelle di argento. La risonanza non lo faspostare come nel caso del coperture d'argento ma aumenta o diminuisce di intensità a seconda di quale specie è in eccesso. Quando l'argento è in eccesso risonanza circa 3,0 eV è più prominente mentre il picco a 2,5 eV è evidente quando le nanoparticelle di oro sono in concentrazione superiore. immagini TEM di nanoparticelle d'oro con 3 nm (in alto), 5 nm (al centro), e 7 nm (in basso) gusci d'argento raggio sono stati analizzati utilizzando il software ImageJ. Le particelle, in Figura 8 sono cristallini singolo con distanza reticolare di circa 2,6-2,7 angstrom analoghe a quella di fcc argento (2,5 Å) 25, nonché l'assenza di particelle d'argento isolato. Le nanoparticelle d'oro interni sono stati anche analizzati per scoprire che la distanza era leggermente più piccola delle nanoparticelle d'oro nudo con valori di circa 2 Å. Questo potrebbe essere dovuto ad una piccola quantità di di stress sulle nanoparticelle quando il guscio viene depositato. Nel complesso ilspessore del guscio sembra uniforme e soprattutto sferico con alcuni campioni avente un guscio leggermente asimmetrica con una estremità allungata. Questo allungamento è più pronunciato nelle misure di calotta più piccole, come gli spessori shell grandi sembrano essere più uniforme. Viene mostrata la progressione del picco plasmonica con l'aggiunta di un coperture d'argento solfuro. Analisi dello spettro in figura 9, mostra il picco plasmon rosso-shifting con aumentando la copertura di solfuro di argento per effetto della maggiore indice di rifrazione di solfuro di argento e contributo della band gap semiconduttori. Lo spettro di assorbimento di nanoparticelle d'oro rivestite di argento mostra un picco plasmonico centrato intorno a 400 nm. Analisi della figura 10 mostra che dopo l'aggiunta di solfuro di sodio, in un 1: 1 molare equivalente all'argento nel guscio, una scomparsa di qualsiasi reso plasmonNance si verifica. È anche osservato Uno spettro informe, simile alla figura 10, in figura 11. Aggiunta della soluzione di solfuro di sodio a una soluzione colloidale di particelle di argento. Questo ha portato all'uso di una fonte di zolfo diversi per la reazione. Immagini TEM di nanoparticelle mostrate nella Figura 12, sono stati analizzati utilizzando il software ImageJ per trovare le particelle di essere amorfo o policristallino. Nella maggior parte delle nanoparticelle, non reticolo cristallino frange apparso nel serbatoio dovuta alla natura amorfa, tuttavia, alcune piccole regioni di cristallinità sono stati osservati con spaziatura di 2,38 Å, che è coerente con i valori di letteratura per monoclino solfuro d'argento. In generale, il guscio argento solfuro tende ad essere un po 'più grande dei precedenti gusci d'argento, ma molto uniforme e sferico con una deviazione standard di 1,8nm. Le nanoparticelle d'oro interni anche mantenuto il loro singolo cristallinità con spaziatura di 3,51 Å. Questa continua compressione del reticolo dell'oro sostiene la teoria che lo sforzo aumentato dal guscio provoca una compressione della particella d'oro. Lo spettro di assorbanza di nanoparticelle di oro rivestite con differenti spessori di CdS, in figura 13, mostra l'assorbanza plasmonica per CdS sottile guscio è ampio picco centrato intorno 2,25 eV. L'assorbanza diventa principalmente di tratti di gusci spessi con le spalle larghe che formano circa 2,5 eV. Questi cambiamenti possono essere attribuite a cambiare l'indice di rifrazione e l'ambiente dielettrica della nanoparticella e la più alta energia "gobbe" può essere dovuto ad assorbimento diretto del guscio semiconduttori. immagini TEM analizzati utilizzando ImageJ mostrano che il guscio può essere colpendo la spaziatura reticolare della locandaER particelle d'oro con un andamento simile osservato in Figura 14. La particella d'oro interno, mantenuto il suo unico cristallinità, ma mostrano una distanza reticolare più stretto di circa 3,51 Å. Il CdS shell analisi ha mostrato la spaziatura di 6,00 Å, in media, in linea con struttura cristallina di zinco-Blende. 26 I gusci mostrano alta monodispersity ad ogni spessore e non si osserva l'aggregazione delle nanoparticelle. 27 Qualche nanoparticelle hanno mostrato un piccolo punto in cui sembra che ci essere una mancanza di copertura guscio. Questo potrebbe essere causato da una incapacità di scambio cationico avvenga in quella regione a causa del solfuro di argento essendo cristallina in alcune regioni rispetto ad amorfo. Poche particelle sembrano deviare da una geometria sferica con una larghezza leggermente maggiore, eventualmente strutturato dopo il modello argento solfuro che aveva la deviazione maggiore delle tre specie di guscio. spettro di assorbimento può essere osservared per nanoparticelle d'oro rivestito con 10 nm di ZnS. Analisi degli spettri in figura 15, mostra la risonanza è molto simile alle CdS guscio ma con un picco plasmonico a 2,15 eV, che è di colore blu-spostata di 100 MeV dalla shell CdS dello stesso diametro. La particella d'oro interno delle nanoparticelle ZnS rivestite mantenuto il suo unico cristallinità, pur continuando la tendenza di un po 'più stretta distanza di circa 3,51 Å, visto nelle immagini TEM mostrate in figura 16. L'analisi guscio ZnS ha mostrato la spaziatura di 5,31 Å, in media, che è coerente con la struttura cristallina di zinco-Blende. 26 I gusci sono uniformi, con un diametro medio di circa 10 nm. I gusci sono molto più sottili di CdS gusci che è dovuto alla minore quantità di elettroni nel Zn leggero rispetto a Cd. Disomogeneità si verificano ancora in poche particelle che potrebbero essere causa di difetti sia pre-esistenti in esimoshell e argento solfuro o il tempo di reazione più lungo e più alte temperature necessarie per la reazione di scambio cationico ZnS. FTIR spettro di nanoparticelle con acido mercaptoundecanoic e acido 3,4-diamminobenzoico può osservare nella Figura 17. Le molecole si legano con il gruppo tiolo dell'acido mercaptoundecanoic (blu) e due gruppi amminici per l'acido benzoico 3,4-diamino (rosso ). Gli spettri sono confrontati alle nanoparticelle con oleilammina per confermare la copertura della superficie variabile. La principale caratteristica presente per le particelle Oleilamina-capped (nero) è un tratto molto ampio NH trova a circa 3.450 cm -1. Questo potrebbe essere dovuto a una modalità di allungamento irregolare a causa della vicinanza delle nanoparticelle ai protoni all'azoto amminico. Il tratto carbonile è molto importante nello spettro FTIR per le particelle di acido mercaptoundecanoic rivestite, ma si trova a circa 1.550 centimetri -1. Nel 3,4-diamminobenzoico unnanoparticelle CID-capped, un piccolo tratto di carbonile si osserva che è diviso in a band, ma la caratteristica principale è il tratto OH caratteristica che si verifica circa 3.300 cm -1. Nanoparticelle con un 5 CdS raggio nm Shell e sia oleilammina (nero) o acido mercaptoundecanoic (rosso) come tensioattivo sono osservate in Figura 18. Le nanoparticelle sono disperse in toluene per oleilammina ed etanolo per l'acido mercaptoundecanoic. La risonanza plasmonica di superficie è quasi identica per entrambi i leganti con un leggero ampliamento e spostamento verso il rosso osservati per le nanoparticelle acido mercaptoundecanoic innevate in etanolo. /53383fig9.jpg "/> p_upload / 53383 / 53383fig14.jpg "/> 
Figura 1: spettri di assorbimento di nanoparticelle d'oro Un confronto di assorbanza spettri di nanoparticelle d'oro sintetizzati con CTAC (Das.Linea HED), TTAC (linea continua) e oleilammina (sottili tratteggiate) tensioattivi di linea. 
Figura 2: spettri di assorbanza di nanoparticelle di oro sintetizzati con CTAC e diversi rapporti di carico tert-butil ammina agente riducente al precursore oro I rapporti variano da 23:. 1 a 1: 1. La traccia nera rappresenta il 23: 1 rapporto oro e come la quantità di agente riducente diminuisce le tracce cambiate dal più scuro al blu più chiaro. 
Figura 3:. Confronto di larghezza a metà del massimo preso da una Gaussiana dello spettro linea forma assorbanza L'asse x rappresenta il rapporto dell'agente riducente per moli di precursori oro nel campione e l'asse y è la FWHM del fit gaussianoper la traccia assorbanza. 
Figura 4:. Immagini TEM di nanoparticelle d'oro sintetizzate con TTAC Le immagini TEM sono acquisite a 200 kV tensione di accelerazione e la barra della scala è di 100 nm. 
Figura 5:. Immagini TEM di nanoparticelle d'oro sintetizzate con CTAC Le immagini TEM sono prese a 200 kV di tensione acquisita e la barra della scala è di 10 nm. 
Figura 6: Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle d'oro dispersi in acqua (a destra nero) e vari spessori conchiglia d'argento. Argento spessore aumenta da destra a sinistra (bla ck di azzurro). 
Figura 7:. Spettri di assorbanza di miscele di nanoparticelle di oro e argento a vari rapporti La massima quantità di particelle di argento è rappresentato dalla curva posteriore e come la quantità di particelle di oro aumenta, le tracce diventano più leggero blu. 
Figura 8: immagini TEM di nanoparticelle d'oro sintetizzate rivestite con spessori conchiglia d'argento di 3 nm di raggio (in alto); 5 nm a raggio (al centro), e 7 del raggio nm (in basso). Le immagini TEM sono acquisite a 200 kV tensione di accelerazione e le barre di scala sono 20 nm (in alto) e 10 nm (al centro e in basso)
Figura 9:. Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle di oro (nero) con conchiglie di solfuro d'argento (blu, verde e rosso) Il più spesso l'argento solfuro minore risonanza plasmonica. 
Figura 10:. Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle di oro con coperture d'argento e dopo l'aggiunta di zolfo La traccia nero rappresenta nanoparticelle di oro, il blu è oro con un guscio di argento e la traccia rossa è dopo aggiunta di solfuro di sodio in rapporto 2: 1 mole rapporto all'argento nel guscio. 
Figura 11: normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle di argento prima (rosso) e dopo (nero) aggiunta di solfuro di sodio. ong> Le nanoparticelle sono disperse in acqua per gli esperimenti di assorbimento. 
Figura 12:. Immagini TEM di nanoparticelle d'oro sintetizzate rivestiti con coperture d'argento solfuro con 5 (prime due immagini) e 15 spessori nm (immagine in basso) Le immagini TEM sono acquisite a 200 kV tensione di accelerazione e le barre di scala sono 50 nm (in alto) e 5 nm (in basso). 
Figura 13: normalizzato assorbanza spettri di oro / CdS nanoparticelle. Nanoparticelle d'oro senza CdS sono mostrati in rosso. Il guscio più sottile CdS (raggio 1 nm) appare in bianco e con l'aumentare dello spessore, le tracce andare in un blu più chiaro.
Figura 14:. Immagini TEM di nanoparticelle d'oro sintetizzate rivestite con CdS Shell spessori di 3 raggio nm (in alto), raggio di 5 nm (al centro), e 7 del raggio nm (in basso) Le immagini TEM sono acquisite a 200 kV tensione di accelerazione e la scala bar sono 100 nm (in alto), 20 nm (al centro) e 5 nm (in basso). 
Figura 15:. Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle d'oro con un guscio ZnS raggio di 5 nm (traccia rossa) Nanoparticelle d'oro senza alcun guscio sono mostrati in nero. La curva blu è lo stesso campione oro nanoparticelle rivestite con CdS dello stesso spessore. 
Figura 16: le immagini TEM di nanopartic oro sintetizzatoles rivestito con un guscio di ZnS con spessore raggio di 5 nm. Le immagini TEM sono acquisite a 200 kV tensione di accelerazione e le barre di scala sono 100 nm (in alto), 10 nm (in basso). 
Figura 17:. FTIR spettri di nanoparticelle con oleilammina (nero), acido mercaptoundecanoic (blu), e acido 3,4-diamminobenzoico (rosso) sono presenti Gli spettri FTIR sono prese su campioni solidi di nanoparticelle secche. 
Figura 18:. Normalizzato assorbanza spettri di nanoparticelle d'oro, con un raggio di 5 nm CdS guscio e differenti ligandi di superficie, oleilammina in acido nero e in rosso mercaptoundecanoic Gli spettri vengono acquisiti in toluene (oleilammina) ed etanolo (acido mercaptoundecanoic) solventi, rispettivamente.Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Discussion
nanoparticelle d'oro
Al fine di garantire alta qualità nanoparticelle core shell, un campione monodispersa di nanoparticelle d'oro deve prima essere sintetizzato come modello. 28,29,30 Abbiamo modificato la sintesi delle nanoparticelle d'oro per la produzione di catena lunga terziario ammine-capped nanoparticelle invece di oleilammina-capped nanoparticelle. nanoparticelle Oleilamina-capped mostrano una risonanza plasmonica piuttosto stretta, indicative di dimensioni comprese monodisperse, ma le particelle sintetizzati tramite riduzione con tert-butil ammina e in presenza della nanoparticella prodotti lunga catena terziarie ammine-capped mostrano significativamente più stretto picco di risonanza . La variabilità di dimensioni può fornire inesattezze dei volumi di precursori calcolati per i materiali delle coperture. Per ottimizzare ulteriormente il modello oro partendo, uno studio sull'effetto di agente riducente al rapporto oro sul FWHM dello spettro di assorbimento soluzione oro colloidale. L'importo agente riducente anchesembra influenzare le dimensioni delle nanoparticelle risultanti, le soluzioni lunghezza d'onda più lunghe mostrano anche un FWHM grande indicativa di una grande distribuzione dimensionale. La FWHM è direttamente dipendente dal rapporto di agente riducente, con un rapporto di 1: 1 mostra la larghezza minima. Garantire ci sono equivalenti stechiometrici di borano ammina ter-butil e HAuCl4 possono fornire un tasso di riduzione più costante e produrre nucleates con una distribuzione di dimensione ristretta. Poco dimensioni osservabili o variazione geometrica è visto nei campioni sintetizzati con CTAC o catena di carbonio inferiore TTAC, ma le particelle TTAC avere un diametro leggermente più grande (25 nm) rispetto alle particelle CTAC rivestite (16 nm) Le immagini sono state analizzate usando il software ImageJ per trovare le particelle di essere cristallina singolo con distanza reticolare di circa 2.3 Å (valore della letteratura = 4.07 Å). Le particelle sono monodisperse con una deviazione standard dalla diametro medio di 0,02 nm per i campioni TTAC e vagamente rusty elevato scostamento di 0,4 nm per i campioni Ctac. Vi è una certa sovrapposizione delle particelle ma nel complesso, molto poco l'aggregazione può essere osservato. Possibili problemi con questo metodo si trovano nella precisione necessaria per misurare l'agente riducente. Se si usa una concentrazione troppo elevata di agente riducente, un campione polidispersa sarà formata e una concentrazione troppo bassa abbasserà la resa della reazione. Questo metodo sintetico per la produzione di nanoparticelle di oro può essere esteso a studi sugli effetti della modifica della lunghezza della catena di carbonio. I nostri dati mostrano una dipendenza significativa dimensioni della lunghezza della catena. Una differenza 10 nm di diametro nanoparticelle prodotte è visto semplicemente cambiando la catena di carbonio da due carboni.
conchiglia d'argento
Poiché i gusci d'argento devono essere trasformati in un guscio solfuri amorfa nel passaggio successivo, il metodo di sintesi deve essere sia affidabile e ripetibile. E 'stato dimostrato che le particelle rivestite con CTAC possono fornire un template per la crescita uniforme di un nanocubi argento a causa della formazione di particelle d'oro sia {100} e orientamento del piano {111} cristallo e crescita preferenziale i {111} sfaccettature. Le particelle d'oro mostrano principalmente {111} sfaccettature. Questo permette di tassi di crescita accelerata per la deposizione di argento. Qui, questo metodo è stato utilizzato per produrre sintonizzabili, gusci sferici di argento su anime oro nanoparticelle. In primo luogo, una serie di gusci con spessore crescente sono state prodotte per controllare lo spostamento della risonanza plasmonica di superficie. Uno spostamento blu nello spettro di circa 60 meV si osserva per la risonanza plasmonica di superficie, dal picco oro caratteristico 2,38 eV a circa 3,0 eV con guscio argento spessa. Per garantire che questo cambiamento non è dovuto alla formazione di piccole nanoparticelle d'argento, soluzioni con diversi rapporti di nanoparticelle di oro e argento vengono creati e monitorati utilizzando spettri UV-Vis. Osservazione del passaggio plasmon con una miscela di oro e argento nanoparticelle shows che plasmon non gradualmente verso energie superiori, ma diminuisce o aumenta di intensità quando il rapporto di una nanoparticella è alterato. Se nanoparticelle maggioranza argento sono presenti nella miscela, rispetto al picco a 3,06 eV è più prominente, ma non si verifica alcun cambiamento nella posizione del Plasmon oro. Quando la deposizione di argento sulla superficie di oro si verifica, gli spostamenti oro rosso Plasmon e allarga, fino a formare un secondo picco argento. Infine con una copertura d'argento di spessore, plasmon oro viene eliminato e si osserva solo un picco plasmon a 3,06 eV. Immagini TEM sono stati analizzati utilizzando il software ImageJ per trovare le particelle di essere cristallina singolo con distanza reticolare di circa 4,13-4,3 Å simile a quella di FCC argento, 31 nonché l'assenza di particelle d'argento isolato. Le nanoparticelle d'oro interni sono stati anche analizzati per scoprire che la distanza era leggermente più piccola delle nanoparticelle d'oro nudo con valori da 3.6-4 Å. Questo potrebbe essere dovuto auna piccola quantità di di stress sulle nanoparticelle quando il guscio viene depositato. In generale lo spessore del guscio appare uniforme e per lo più sferica con un paio di campioni di prova con un guscio leggermente asimmetrica con una estremità allungata. Questo allungamento è più pronunciato nelle misure di calotta più piccole, come gli spessori shell grandi sembrano essere più uniforme. Questa procedura è semplice, ma molta cura deve essere presa per garantire un'elevata precisione in quantità reagenti. La formazione di nanoparticelle d'argento isolato è possibile se una concentrazione troppo elevata agente riducente viene utilizzato o troppo elevata concentrazione di ioni argento. Il tensioattivo sulle particelle di oro non sembra influenzare la formazione dei gusci d'argento, ma se la soluzione colloidale è stata agitata l'argento può diventare intrappolati nelle bolle che si formano sulla superficie della soluzione, riducendo la precisione delle quantità aggiunte . Nanocubi e altre forme possono anche formare se la temperatura della soluzione viene aumentata.
Argentoshell solfuro
Una volta che le soluzioni colloidali di Au / Ag nanoparticelle core shell sono sintetizzati, il guscio nanoparticella può quindi essere convertito in Ag 2 S. Tre percorsi separati per convertire l'argento, al solfuro d'argento sono stati studiati e caratterizzati mediante spettroscopia di assorbimento UV-Vis, al fine di assicurare una conversione riproducibile e resistente ad un guscio argento solfuro amorfa. La risonanza plasmonica delle nanoparticelle è stata riportata spostamento rosso con spessore crescente serbatoio dovuta alla variazione dell'indice di rifrazione da Ag Ag 2 S e il gap di banda di solfuro di argento, che è di circa 1,1 eV per massa. Il primo metodo utilizzato è stato gocciolamento aggiunta di solfuro di sodio acquoso alla miscela colloidale di colloidi Au / Ag. solfuro di sodio è una fonte di zolfo economico che consenta la reazione viene condotta senza un cambiamento di fase. Il picco Plasmon spostamenti verso il rosso con l'aumentare la copertura di solfuro d'argento per effetto della più grande i di rifrazioneNDICE di solfuro di argento e contributo della band gap dei semiconduttori. La quantità di solfuro di argento usato è calcolata in base al numero di moli di argento presenti nel guscio. Un fenomeno interessante si verifica quando una grande quantità di ioni di zolfo, che sarebbe necessaria per gusci spessi, rimangono nella soluzione con le nanoparticelle di argento oro. Le nanoparticelle sembrano dissolversi, osservato come l'eliminazione di qualsiasi assorbimento di Plasmon. Una volta che la soluzione zolfo viene aggiunto colloidi, si osserva un ampio spettro informe. Per studiare ulteriormente questo fenomeno sodio acquoso solfuro viene anche aggiunto ad una soluzione di nanoparticelle di argento. Un precursore di zolfo alternativo è tioacetammide, che è stato utilizzato come sorgente di ioni di zolfo in varie reazioni organiche. Questo può fornire una fonte di zolfo acquosa e meno reattivo fornendo un controllo più accurato shell ed eliminare la dissoluzione delle nanoparticelle in soluzione. Conversione di Au / Ag colloidi a Au / Ag 2 S ha avuto successoma lo stesso fenomeno è stato osservato con tioacetammide come precursore di zolfo. Questo problema potrebbe essere evitato con attenzione alla quantità di reazione, ma un metodo alternativo è stato utilizzato che ha offerto pari controllo sulla sulfurization della conchiglia d'argento. Quando zolfo elementare è stato sciolto in una soluzione toluenica con oleilammina e acido oleico, il guscio argento può essere convertito in solfuro di argento con passivazione oleato. Le nanoparticelle risultanti possono essere isolate tramite centrifugazione e ridisperse in esano o toluene. Lo spettro di assorbanza è stata simile a quelli mostrati nella Figura 9. Le nanoparticelle sono stati poi analizzati mediante TEM. In generale, il guscio argento solfuro tende ad essere un po 'più grande dei precedenti gusci d'argento, ma molto uniforme e sferico con una deviazione standard di 1,8 nm. Le nanoparticelle d'oro interni anche mantenuto il loro singolo cristallinità con spaziatura di 3,51 Å. Questa continua compressione del reticolo dell'oro supporta la teoriache sforzo aumentato dal guscio provoca una compressione della particella d'oro.
Solfuro di cadmio e zinco solfuro shell tramite scambio cationico
Il solfuro di argento è stato successivamente convertito in solfuro di cadmio tramite il metodo letteratura. 9 L'assorbanza diventa principalmente di tratti di gusci spessi con le spalle larghe che formano circa 2,5 eV. Questi cambiamenti possono essere attribuite a cambiare l'indice di rifrazione e l'ambiente dielettrica della nanoparticella e la più alta energia "gobbe" può essere dovuto ad assorbimento diretto del guscio semiconduttori. Questi cambiamenti spettroscopici possono essere usate per stimare all'incirca lo spessore del guscio prodotto. Le nanoparticelle sono stati ulteriormente studiati tramite TEM. Il CdS shell analisi ha mostrato la spaziatura di 6,00 Å, in media, in linea con struttura cristallina di zinco-Blende. Le conchiglie mostrano alta monodispersity ad ogni spessore e non si osserva l'aggregazione della nanoparticella. Alcuni nananoparticelle di mostrato un piccolo punto in cui sembra che ci sia una mancanza di copertura guscio. Questo potrebbe essere causato da una incapacità di scambio cationico avvenga in quella regione a causa del solfuro di argento essendo cristallina in alcune regioni rispetto ad amorfo. Poche particelle sembrano deviare da una geometria sferica con una larghezza leggermente maggiore, eventualmente strutturato dopo il modello argento solfuro che aveva la deviazione maggiore delle tre specie di guscio. si osservano variazioni significative nella assorbimento dopo lo scambio cationico. Le code di entrambi spettro di assorbimento comincia ad aumentare esponenzialmente ad energie superiori a 2,5 eV con il guscio ZnS mostrando doppio l'assorbimento delle conchiglie CdS. Le nanoparticelle sono stati ulteriormente analizzati utilizzando TEM. L'analisi ha mostrato shell ZnS distanza di 5.31 Å, in media, che è coerente con la struttura cristallina di zinco-Blende. I gusci sono uniformi con un diametro medio di circa 10 nm. Le conchiglie sono molto più sottili rispetto ai CdS gusci che è duE per la minore quantità di elettroni nel zinco più leggera rispetto al cadmio. Disomogeneità si verificano ancora in poche particelle che potrebbero essere causa di entrambi i pre-esistenti difetti del guscio di solfuro d'argento o il tempo di reazione più lungo e più elevate temperature necessarie per la reazione di scambio cationico ZnS. Le coperture possono essere modificati in qualsiasi gruppo semiconduttori II-IV, consentendo un'indagine più completa delle proprietà fisiche ed ottiche in funzione dell'ambiente dielettrico locale.
ligand Scambio
Funzionalizzazione della superficie esterna del guscio avviene tramite scambio ligando. FTIR servito come la tecnica di caratterizzazione principale, per identificare quali specie chimica è presente sulla superficie. L'uso di gruppi di legame nucleofili garantisce un forte legame con la superficie del guscio che non cadrà nel corso del tempo. Due diversi tipi di gruppi funzionali sono stati collocati sulle particelle, sia un acido carbossilico oppure una ammina.Le nanoparticelle sono stati lavati con metanolo per rimuovere qualsiasi eccesso ligando presente alla fine dello scambio. Nanoparticelle con oleilammina come il ligando di superficie erano solubili in solventi non polari, come cloroformio, esano o toluene. Uno scambio legante completa può essere confermata attraverso un cambiamento di solubilità a solventi polari come acqua o etanolo. Lo spettro di assorbimento dimostra che le particelle mantengono la loro risonanza plasmonica, circa 550 nm per le nanoparticelle con un guscio 5 nm di CdS. Questo scambio legante può essere condotta con coloranti o altri cromofori con funzionalità simili nucleofili. Come per tutte le procedure di scambio di ligando, aggregazione irreversibile è sempre una possibilità e può essere prevenuta limitando il numero delle fasi di lavaggio e supersaturating la soluzione con il legante desiderato. Il legante che si voleva essere legato alla superficie deve anche avere una maggiore affinità per la superficie delle nanoparticelle rispetto al oleilammina nativo.
Questo technique fornisce una semplice modifica di una procedura precedentemente sviluppato per produrre nanoparticelle ibride di alta qualità. Il metodo è stato discusso in precedenza, tuttavia, i problemi che potrebbero impedire la riproducibilità, la stabilità delle particelle e monodispersity, rimanevano ancora. Questo studio accurato rivela che un campione ben caratterizzati e monodisperse di oro deve prima essere utilizzata per garantire campioni di alta qualità. Utilizzando CTAC come tensioattivo per le nanoparticelle d'oro offre alta monodispersity consentendo anche facile deposizione di argento con precisione nanometrica. Argento può essere depositato sulla oro per formare gusci sferici con intervalli di 1 a> 20 nm di diametro ed elevata stabilità in soluzioni acquose. Il guscio argento è il modello per la conversione in un solfuro d'argento amorfa. Le nanoparticelle possono essere trasferiti alla fase organica dopo solforazione del guscio argento in presenza di tensioattivo oleato per produrre un guscio amorfa di s leggermente più grandiize che il guscio d'argento precedente. Caratterizzazione tramite spettroscopia UV-Vis di assorbimento e TEM permette per la correlazione del picco Plasmon con i parametri di dimensione fisica. Questa procedura robusta può essere estesa anche ad altre specie shell quali piombo o ferro pure. Questa procedura può fornire la piattaforma per una nuova generazione di dispositivi in cui invece di dover aggiungere specie multiple per ottimizzare le prestazioni, la specie core shell possono essere adattati invece consentendo disegno dispositivo più facile riducendo la quantità di materiale necessario. Queste particelle fornirà anche una piattaforma per il legame di altri materiali per studi di distanza-dipendente enhancement plasmonica con la recitazione strato semiconduttore come distanziatore tra il cromoforo e la superficie d'oro.
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Acknowledgments
Questo materiale si basa su lavoro supportato dalla National Science Foundation sotto CHE - 1.352.507.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MilliQ Water | Millipore | Millipore water purification system | water with 18 MΩ resistivity was utilized in all experiments |
| Gold(II) chloride trihydrate | Sigma Aldrich | 520918 | used as gold precursor for nanoparticle synthesis |
| Cetyl trimethyl ammonium chloride (CTAC) | TCI America | H0082 | used as surfactant for gold nanoparticles |
| Borane tert butyl amine | Sigma Aldrich | 180211 | used as reducing agent for gold nanoparticles |
| Silver nitrate | Sigma Aldrich | 204390 | used as silver source for shell application |
| Ascorbic acid | Sigma Aldrich | A0278 | used as reducing agent for silver shell application |
| Sulfur powder | Acros | 199930500 | used as sulfur source for silver sulfide shell conversion |
| Oleylamine | Sigma Aldrich | O7805 | used as surfactant for silver sulfide shell conversion |
| Oleylamine | Sigma Aldrich | 364525 | used as surfactant for silver sulfide shell conversion |
| cadmium nitrate tetrahydrate | Sigma Aldrich | 642405 | used as cadmium source for cation exchange |
| zinc nitrate hexahydrate | Fisher Scientific | Z45 | used as zinc source for cation exchange |
| 11-Mercaptoundecanoic acid | Sigma Aldrich | 450561 | used as water soluable ligand during ligand exchange |
| 3,4-diaminobenzoic acid | Sigma Aldrich | D12600 | used as water soluable ligand during ligand exchange |
| UV-Vis absorption spectrophotometer | Cary | 50 Bio | used to monitor absorption spectrum of colloidal solutions |
| JEOL TEM 2100 | JEOL | 2100 | used to analyze size of synthesized nanoparticles. TEM grids were purchased from tedpella |
| FTIR spectrophotometer | Perkin Elmer | Spec 100 | used to monitor chemical compostion of nanoparticle surface after ligand exchange. |
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