Abstract
콜로이드 금 nanospherical 입자를 제조하기위한 가장 널리 사용되는 방법 중 하나는 중립 금 금에 클로로 산 (HAuCl 4)의 감소를 포함한다 (0) 시트르산 나트륨 또는 수소화 붕소 나트륨 등의 환원제에 의해. 이 방법의 확장은 다기능 하이브리드의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자를 간단됩니다 만들 금 나노 입자와 산화철 또는 유사한 나노 입자를 장식합니다. 이 방법은 철 2 O 3 상에 금 나노 입자의 크기와로드를 통해 상당히 좋은 컨트롤을 산출한다. 또한, 금 금속의 크기, 모양 및 로딩을 용이 실험 변수 (예를 들면, 반응물의 농도, 환원제, 계면 활성제 등)를 변경함으로써 조정될 수있다. 이러한 절차의 장점은 반응물이 공기 또는 물에서 수행하고, 원칙적으로까지 확장하는 의무가 될 수 있다는 것이다. hyperther에 대한 이러한 광학 가변의 사용은 철 2 O 3 -Au 나노 입자이 VIS-NIR 영역에서 강하게 빛을 흡수하기 위해 조정 금 나노 입자의 플라즈몬 가열에 대문자로 미아 연구는 매력적인 선택이 될 것입니다. 그 플라즈몬 효과에 더하여, 금 나노 흥미로운 화학 및 촉매에 대한 고유 한 표면을 제공한다. 철 2 O 3 재료는 인해 자기 속성에 추가 기능을 제공합니다. 예를 들어, 외부 자계 2 O 3 -Au 나노 촉매 실험 후 하이브리드 철을 수집하고 재활용하기 위해 사용되거나, 또는, 자기의 Fe 2 O 3 자기 열 유도를 통해 고열 연구에 사용될 수있다. 시간의 함수는 각각 적외선 열전쌍 및 저울을 사용하여 동 자료에서 설명 광열 실험 벌크 온도 변화 및 나노 입자 용액의 중량 손실을 측정한다. 시료 준비의 편리하고 쉽게 이용할 장비의 사용은이 기술의 고유의 장점이다. 주의해야 할 점은 일입니다이러한 광열 측정에서 벌크 용액 온도가 아니라 열이 형질 도입 된 나노 입자의 표면을 평가하고, 온도가 높을 것으로 예상된다.
Introduction
고대 다이크로 익 유리의 사용을 시작으로, 1 금 나노 입자 (AuNPs)는 종종 새로운 기술의 발전에 기여하고있다. 이러한 기술의 2,3 더 현대적인 예를 탐지하고 암을 치료할 수 모두 클로킹 장치 및 입자를 포함한다. 4,5 AuNPs 많은 놀라운 특성을 가지고 있지만, 그 중에서도 가장 주목할만한 강렬한 매우 제한 전자기장을 생성, 집단 진동에 때 입사 전자기 방사로 공진 드라이브 자유 전자를 발생 지역화 된 표면 플라즈몬 공명 (LSPRs)의 존재이다. 6 흥미로운 양상 LSPRs의 그들이 조정할 수 있다는 것입니다. 즉, 상기 공명 에너지는 AuNPs의 형상과 크기를 변경함으로써 또는 주변 환경의 굴절율을 변화시킴으로써 조절 될 수있다. 일반적으로 다른 AuNPs의 속성과 금, 그들은 상대적으로 비싸다는 것이다. 이에서 금을 더 매력적으로 만들 수도 있지만고급 관점은 기술 응용 프로그램에 대한,이 단점이며, 일반적인 사용에 장애물이 될 수 있습니다. 이 문제에 대한 두 가지 가능한 해결책은 금과 같은 유사한 특성을 나타낼 덜 비싼 대체 물질을 검색하거나 유사한 특성뿐만 귀금속 작은 양의 복합 재료를 생성하기 위해 다른 물질과 금을 결합하는 방법을 찾고있다. 2 개 이상의 재료의 물리 화학적 특성을 갖는 다기능 복합 나노 구조체를 만드는 가능성을 허용하기 때문에 후자의 솔루션은 아마도 더 흥미 롭다. 7
그것이 널리 사용할 저렴하고, 비 - 독성 때문에 철 (III) 산화물의 Fe 2 O 3, 이러한 혼합물의 하나의 성분에 대한 우수한 후보이다. 또한, 마그 헤 마이트 위상, γ-FE 2 O 3은 페리 자성이고, 판상의 위상, α-FE 2 O 3, 약 강자성체이다. 따라서, 조합철 2 O 3 골드 잠재적 플라즈몬 특성을 나타낼과 외부 자기장과 상호 작용, 아직 크게 순금보다 비싼 나노 입자를 얻을 수있다. 이러한 하이브리드 나노 흥미로운 실제 응용을 찾을 수있다. 금 부분이 국부적으로 입사 변환 예를 들어, 철 (2) O (3) -Au 나노 2 O 3 기능 MRI 조영제로서 철을 자기 공명 영상 및 광열 치료. 8 이때 통해 모두 암 진단 및 치료에 유용한 입증 빛이 LSPR 동안 흡수 전자기 에너지의 소비를 통해 열 수 있습니다. 또한 철 -Au 2 O 3 나노 입자는 가시 광선 조사 하에서 CO 2로 CO의 촉매 전환 플라즈몬 강화를 증명하고, 이러한 구조는 또한 태양 에너지 광열 변환에 사용될 수있다. 9,10-
티S 리포트 간단한 습식 화학 방법을 이용하여 철 -Au 2 O 3 나노 입자의 합성을 설명한다. 하이브리드 구조는 작은 AuNPs로 장식되어 철 2 O 3 코어로 구성되어 있습니다. 중요한 것은, 철 (2)를 획득하는 O 3 -Au 나노 입자는 다양한 응용 프로그램에 유용 할 수있는 다기능 입자를 생성하는 구성 재료, 모두 자기와 플라즈몬 특성을 유지합니다. 이러한 하이브리드 나노 플라즈몬 응용을 예시하기 위해서, 레이저 가열 시스템을 이용하여 나노 입자의 광열 특성도 설명한다. 광열 측정의 Fe 2 O 3 -Au 나노에도 귀금속 상당히 작은 농도 순수한 AuNPs 한 효율적 수용액을 가열 할 수있는 하이브리드 것을 보여준다. 이러한 결과는 비용을 절감하고보다 functionalit을 달성하기 위해 하이브리드 복합 재료를 사용하는 방법을 검증와이.
Protocol
1. 나노 물질 합성 프로토콜
- 25 mm의 철 2의 원액 O 3를 준비합니다.
참고 : 달리 명시하지 않는 한 모든 재고 솔루션을 탈 이온수를 사용하여 제조된다. - 25 ㎖의 삼각 플라스크를 가져 가라.
- 10 ml의에게 탈 (DI) 물과 교반 막대를 추가하고 가열 블록에 놓습니다.
- 이 플라스크에 철 2 O 3 원액 (25 mM)을 100 μl를 추가합니다.
- 약 5 분 동안 교반하면서 용액을 가열한다.
- 물 10ml에 시트르산 나트륨 0.1 g을 용해시켜 10 mL의 1 % 구연산 나트륨을 준비한다.
- 의 Fe 2 O 3를 함유하는 수용액 25 ㎖ 플라스크에 1 % 시트르산 나트륨 용액 1 ㎖를 추가한다.
- 종기 (100 °에 C)에 대한 해결책을 가져옵니다.
- 0.01 M의 염화 산의 250 μl를 추가합니다.
- 10 분 동안 100 ℃에서 가열하여 용액을 계속한다. 몇 분 (2-3 분) 후, 용액을 빨강 / 갈색 indica의 변금 나노 입자가 생성되는 힘들.
- 가열 블록의 용액을 제거하고 RT (약 20 °의 C) (1-2 시간)에 식혀 수 있습니다.
- 4,700 × g에서 7 분 동안 원심 분리하여 샘플을 정제.
- 원심 분리 샘플에서 뜨는을 제거합니다.
- 10 ㎖까지 DI 물을 원심 분리하는 나노 입자를 재 분산.
2. 나노 입자 특성 분석
- SEM / EDX 특성 :
- 구리 그리드에 원심 분리 나노 입자의 1-2 μl를 배치하고 1 시간 동안 건조 할 수 있습니다.
- 깨끗한 용기에 시료를 놓고 특성에 대한 SEM / EDX로 가져가. (11, 12)를
- UV-마주 특성 :
- UV-마주 켜고은 10 ~ 15 분 동안 워밍업 할 수 있습니다.
- 기준 DI 물 스펙트럼을 기록합니다.
- 메타 크릴 큐벳에 나노 입자의 수용액 1 ㎖를 배치1,000 nm의 - 그리고 = 300 UV-마주 스펙트럼 파장 λ 이상을 기록한다.
- ~ 1.2보다 낮은 최대 흡광도를 유지하여 신호의 포화를 피하십시오. 관찰 된 최대 흡광도가 큰 경우, 샘플을 희석하거나 짧은 경로 길이 큐벳을 사용하여, 피크의 높이를 감소시킨다.
참고 : 금의 표면 플라즈몬 밴드 (λ 525 nm의 ≈) 쉽게 관찰해야한다.
- 자기 조작
- 메타 크릴 레이트 큐벳에서 플라즈몬 / 자기 나노 구조의 빨강 / 갈색 수성 샘플 3 ㎖를 놓습니다.
- 큐벳의 근접 시중에서 구입 자석 (~ 100 가우스)을 놓습니다.
참고 : 분 이내, 모든 자기 / 플라즈몬 나노 입자는 자석이 배치 된 메타 크릴 레이트 큐벳 측에 "연결"되어있다. 용액을 금이 철 (2)에 증착 된 후에도 나노 입자가 자기 특성을 유지 나타내는 무색 브라운으로부터 온 3면.
- 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICP-MS) 분석. (13)
- 이 분석에서 나노 입자 솔루션의 수성 샘플을 사용합니다.
- 다이제스트는 이전에 2 %의 질산 10 ㎖의 최종 부피로 튜브의 모든 샘플을 전송하여 질량 분석 실험을 이온 형태로 변환하는 질산 나노 입자 샘플을 정제 하였다. 소화가 수행하는 30 분을 허용합니다.
- 관심의 분석 (예), 금 (Au), 철 (Fe)의 알려진 농도의 검량선을 작성합니다.
- 10 PPB의 Rh 및 In 등을 포함하는 내부 표준 용액 스파이크 샘플은 제조업체의 지시에 의한 ICP-MS의 반 정량적 모드에서 분석한다. 이 기술은 NIST 추적 다중 요소 표준 분석 (10 PPB에서 100 ppb의 리튬, 망간, 철, CO, 시니어, 카드뮴, 비스무트, 및 U)을 수반한다.
- intensiti와 표준의 결정 강도를 비교다른 샘플 ES는 선택 요소에 대한 대략적인 농도를 얻었다. 플라즈마 장비 드리프트를 설명하기 위해, 모든 샘플은 모든 샘플에 첨가에서 10 ppb의 농도의 최소값을 가져야한다.
- 다음 단계에 따라 준비된 솔루션에 대한 관심의 분석의 원소 농도를 측정 :
- 다중 요소 표준의 초기 교정 검증 샘플 (에서 10 ppb의 75 ppb의 리튬, 마그네슘, 철, 공동, 시니어, CD, 양성애자, 그리고 U)를 수행합니다.
- 탈 이온수의 초기 교정 빈을 수행합니다.
- 관심의 두 개의 샘플에 ICP-MS 분석을 수행합니다.
- 교정 검증 샘플 다중 요소 표준 (에서 10 ppb의 75 ppb의 리튬, 마그네슘, 철, 공동, 시니어, CD, 양성 및 U)를 수행을 계속합니다.
- 탈 이온수의 교정 빈을 계속합니다.
주 : 벤더의 사양에 따르면, ICP-MS 측정을 20 %의 불확실성을 갖는다. 나노 재료 실험실 작업은 AF에서 수행되었다매화 후드. 후드 띠는 턱 수준 이상이면 PPE (실험실 코트, 앞치마, 얇은 밀 니트릴 우발적 접촉 장갑, 고글) 및 안면 보호구를 사용해야합니다. 나노 물질 작업을 할 때 최소 PPE가 필요합니다; 나노 물질을 취급 할 때 일회용 실험실 코트는 측면 방패와 우발적 접촉과 안전 안경 얇은 밀 니트릴 장갑 실험실에서 착용 할 것. 나노 물질 함유 폐기물은 일반 쓰레기 나 하수구 넣을 수 없다.
3. 레이저 가열 실험
- 레이저 전원 공급 장치와 균형을 켭니다.
주 :이 실험 (λ = 532 ㎚)에 사용하는 레이저 파장 최대한 가깝게 LSPR 흡광도 피크와 일치하도록 선택된다. 그러나, 광열 효과는 나노 입자의 흡광도와 중첩하는 파장을 이용하여 유도 될 수있다. 공진에 조명 할 때의 가열 효율은 크다. - 그들이 거라고 있도록 균형 창을 배치O 레이저 경로를 방해 또는 적외선 (IR)를 차단하지 열전대. IR 열전대 비접촉 온도 프로브이며 측정에에 장애물이 있어야 표면.도 1은 실험 장치의 개략도를 나타낸다.
- IR 열전대에서 보호 덮개를 제거합니다.
- 측정의 이름을 지정, 데이터 수집 소프트웨어 프로그램을 열고 실행 "워밍업." 맞춤형 소프트웨어 프로그램은 시간의 함수로서 균형 및 열전대의 저항 값을 수집하고, 프로그램이 실행되는 경우, 데이터 파일에 이러한 값을 기록.
- 시스템이 따뜻하게 할 수 있도록 적어도 20 분 동안 측정을 실행합니다.
- 시스템이 워밍업하는 동안 크릴 큐벳에 원하는 용액의 적정량 (3 ㎖)를 피펫으로 시료를 제조. 여기에 사용 된 양은 표준 큐벳 용 용액 3ml를 반 마이크로 큐벳 1 mL를한다.
- 낮은 정 레이저 파워를 조정여기에 사용되는 레이저 시스템 1.5입니다 거의 보이지 빔을 생산 ING. 레이저 빔 스폿이 방해받지이며, IR 열전대의 초점에 남아 있는지 확인하십시오.
- 큐벳의 측면 열전쌍 및 레이저 빔 스폿의 IR 측정 빔에 수직 인 용액의 중앙에 충돌되도록 밸런스 아암에 샘플을 놓는다.
- 상기 빔이 더 이상 보일 때까지 레이저 출력을 감소 없지만 전원을 끄지 않는다.
- 20 분 후 예열이 완료됩니다. 소프트웨어에서 측정 프로그램 종료를 중지합니다.
- 잔액을 다시 제로. 데이터 수집 소프트웨어 프로그램을 열고 실행을 클릭 한 다음 데이터 파일의 이름을 만듭니다. 실험은 파일 이름을 지정하고 클릭 한 후 실행 "저장." 정확한 실험 루틴은 원하는 정보에 따라 달라 지지만 모델 루틴은 여기에 제공된다.
- 데이터 수집을 시작합니다. 120 초 후, 난을 설정원하는 설정 (~ 20 μm의 자리에 초점을 맞추고 이러한 실험, 1.2 W 3.8 × 105 W / ㎝ 2 ~에 해당)에 ASER 전력. 다음 최소 설정에 레이저 파워를 조정하고 레이저 전원 공급 장치를 끄고, 다른 1,000 초 동안 데이터를 수집합니다. 측정을 중단하기 전에 다른 1,000 초 동안 데이터를 수집하기 위해 계속합니다.
- 실험 루틴이 완료되면, 프로그램을 종료는 모든 것을 끄고, 다시 커버 모든 장비. ASCII 형식으로 추가 과정에서 실험 데이터를 저장하고 추가 소프트웨어를 사용하여 분석 할 수 있습니다.
Representative Results
재료 조성물은 하이브리드 재료 중요한 고려 사항이다. 에너지 분산 형 X 선 분석 (EDX) 및 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICP-MS)는이 정보를 제공 할 수있다. ICP-MS는 관심의 요소에 관한 정확한 정량적 인 정보를 제공한다 EDX 분석 반 정량적 데이터 (도 2)을 제공한다. 하이브리드의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자 ρFe = 150 ppb의 및 ρAu = 49 PPB의 철과 금 농도를 가지고있는 것을 알 수있다. 이에 비해 광열 가열 컨트롤로 사용되는 순수의 Au 나노 입자는, ρAu = 1100 ppb의 훨씬 높은 금 농도를 갖는다.
SEM 분석 (그림 3), 둥근, 불규칙한 입자의 응집체를 보여주는 작은, 밝은으로 작용 나타나는 철 2 O 3 -Au 나노 입자의 형태를 보여준다,및 나노 입자를 반올림. 이하, 밝은 금 나노 입자로 확인하면서 큰 나노 입자,은 Fe2O3로 식별된다. 이러한 유형의 형태는 종종 "장식"나노 입자로 불린다. (14)이 경우,지지 입자의 표면의 Fe 2 O 3, 작은 격리 된 금 나노 입자로 장식된다. 나노 입자의 통계적 분석의 Fe 2 O 3 나노 입자 (D)의 평균 직경 = 40 ± 10 nm 인 것을 알 수있다. 기능화 금 나노 입자와 D = 20 ± 20 nm의 크기의 넓은 범위를 갖는다. 동적 광 산란은 (DLS)의 측정은 응집 거동을 정량화 할 수 있고,이 발견된다의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자 DH = 61 내지 13 %의 인구 빈들과 DH = 243 nm의 평균 역학적 반경 하이브리드 DH = 310 nm의 (87 %). 또한, 제타 전위를 제한하는 데 도움이 될 수 = -16 MV를 ζ 밝혀집합 행동.
하이브리드 UV-힘 NIR 스펙트럼의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자는도 4a에 도시된다. 별개의 흡광도 피크 파장 λ의 ≈ 520 nm에서 관찰되고, 철을 2 O 3 기능화 금 나노 입자의 LSPR 모드에 기인한다. LSPR의 파장과 유사한 모폴로지 AuNPs 대한 문헌 값과 일치한다. 11,12 하이브리드 구조 플라즈몬 동작 기인은 Fe2O3 지지체에 AuNP 형성이다. 이는 직접 원위치 UV-힘 분광법에 의해 관측 될 수있다.도 4b는 UV-힘 흡광도 스펙트럼 반응시 다양한 시점에서 반응 액을 보여준다. 처음에, 상기 용액에 분산의 Fe 2 O 3 나노 입자에 의한 약간의 가시광 흡광도가있다. 반응이 진행됨에 따라, abso rbance 증가하고, 1.5 분에서 피크 반응이 지남에 따라 더 정의 해지는 형성하기 시작한다. 이 피크 LSPR 흡광도 결과와의 Fe 2 O 3지지면에 AuNPs 및 성막의 형성에 대응한다. 의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자의 자기 문제가 쉽게 외부 자계와 조작을 통해 관찰된다. 처음에는 철 2 O 3 -Au 솔루션은 갈색 색상 (그림 5B)를 갖는다. 복합 자성 나노 입자의 전부가 필드 (도 5C)에 의해 수집된다 그러나 외부 자계에 용액을 배치 한 후, 용액을 몇 분에 걸쳐 서서히 맑은집니다. 자기 컬렉션 가역적이며,도 5D 및 5E에 도시 한 바와 같이 다 기능성 나노 입자는 용액을 교반에 의해 재 분산 될 수있다.
1 "> 광열 가열 측정 하이브리드 시간의 함수의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자 AuNPs, 순수, 탈 이온수 (DI H 2와 같이 조사 용액에서 벌크 온도 변화를 나타내는도 6A, ΔT에 나타낸다 O). 철 2 O 3 -Au 및 금 나노 입자는, 분명히. 온도가 40 ° C로 증가함에 따라, 종류가 매우 효율적으로 열로 빛을 형질 도입 할 수있는 두 나노 입자의 플라즈몬 흡광도를 거의 동일한 온도 프로파일을 나타내고 있지만, 상술 한 바와 같이은 Fe2O3 -Au은 Au로 상당히 낮은 농도 그렇게. 한편, DI H 2 O 실험은 나노 입자 용액의 온도 상승만을 것을 보여 온도의 변화를 도시하지 때문에 나노 입자에 흡수 된 전자파 에너지의 손실에.도 6A에서 ΔT는 대량의 변화 그리고 온도를 설명조사 지역 및 나노 입자 표면 근처의 전자 및 온도가 더 높을 수있다. (13) 솔루션, ΔM, 즉 증기 발생에서 발생의 질량의 변화하는 것은 이러한 높은 온도의 한 지표입니다. 그림 6b는 시간 대 ΔM을 나타내는 하이브리드의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자 DI H 2 O에 대한 나노 솔루션 ΔM은 상당한 속도로 수증기를 생성하기 위해 충분히 높은 표면 온도를 나타내는 배경 증착 속도보다 훨씬 더 크다.
레이저 가열 설정의 도식도. 큐벳 위에서 레이저 빔에 의해 마이크로 그램 규모에 배치 조명된다. 두 IR 열전대 각각 큐벳 주위의 온도를 측정한다. 모든 측정 데이터 collecti 동기화하고 로깅프로그램. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 2의 하이브리드 주제 EDX 스펙트럼의 Fe 2 O 3 -Au 나노. 가로축은 에너지에 대응하고, 종축은 계수의 개수와 상응한다. 봉우리가 해당 요소와 함께 표시되어있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
하이브리드 그림 3. SEM 이미지의 Fe 2 O 3 -Au 나노 입자. larg의 어, 어두운 영역의 Fe 2 O 작은 밝은 금 나노 입자로 장식되어 3 입자이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 4의 광학 특성. (A)의 VI-UV 흡수 스펙트럼 하이브리드의 Fe 2 O 3의 넓은 가시광 흡광도 530 nm의 부근의 Au 나노 입자에 의한 플라즈몬의 Fe 피크를 나타내는 2 O 3 -Au 나노 입자. (B) - 마주 UV 흡수 스펙트럼 및 용액의 Fe 2 O 3 나노 입자에 AuNP 형성 인한 LSPR 흡광도를 나타내는 반응 동안 다양한 시점에서 반응 용액의..COM / 파일 / ftp_upload / 53598 / 53598fig4large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5. 자기 속성의 Au-철 2 O 3 나노 입자의 사진.; 수용액에 분산 된 (A); (B) 자기 조작 (시간 = 0 초); (C)의 자기 조작 (시간 = 2 분); (D)는 자석을 제거; (E)의 Au-FE들이 쉽게 수용액에 재 분산 될 수 있음을 보여주는 자기 조작 다음 2 O 3 나노 입자를. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
![그림 6]("/files/ftp_upload/53598/53598fig6.jpg"/>)
도 6 광열 실험. 용액의 온도, ΔT 및 (B) 질량 손실 ΔM의 (A)의 변화를 보여주는 플롯 시간의 함수로. 레이저 조명에 따라, 나노 입자 (검은 색과 빨간색 곡선)이 동일한 조건에서 순수한 DI의 H 2 O (파란색 곡선)에 대해 발생하는 것보다 훨씬 큰 상당한 ΔT 및 ΔM 값을 생성합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
Discussion
이 VIS-NIR 영역에서 강하게 빛을 흡수하기 위해 조정 금 나노 입자의 플라즈몬 가열에 대문자로 고열 연구를위한 광학 가변 금 나노 입자의 사용은 매력적인 선택이 될 것입니다. 여기에 설명 플라즈몬 가열 연구 실험실 제조 및 시판 산화철 - 금 나노 하이브리드를 사용하여 조사 하였다. 콜로이드 금 nanospherical 입자를 제조하기위한 가장 널리 사용되는 방법 중 하나는 중립 금 클로로 아우르 산의 환원 (HAuCl 4)를 포함 금 (0) 시트르산 나트륨, 수소화 붕소 나트륨 등 (15, 16)의 합성 등의 환원제에 의해 산화철 나노 입자의 금 나노 입자는 간단하다. 용이 한 등의 실험 예 변수, 반응물 농도, 환원제, 계면 활성제를 변화시킴으로써 금 금속의 크기, 모양 및 로딩을 제어 할 수있다 (17)이 접근은 금 nanoparticl 걸쳐 양호한 제어를 얻을철 2 O 3 상 전자의 크기와 균일 한 나노 입자로드. 다른 귀금속은 원칙적으로까지 확장하는 의무가이 절차 18 뚜렷한 장점이 반응 절차는 공기 또는 물에서 수행 될 수 있다는 것이다. (Ag), 백금 (Pt), 및 Pd를 포함하여이 절차에 의해 제조 될 수있다. 이 자료는 사용자 지정 합성 재료 및 절차보다 쉽게 사용할 수 있고 더 경제적이기 때문에 상업 나노 물질 및 / 또는 확장 습식 화학 절차를 사용하면 대규모 처리 응용 프로그램 또는 생물학적 애플리케이션에 이상적이다. 이러한 금속 나노 구조의 표면 변형이 과학계에 관심을도 있습니다. 유기물 (계면 활성제, 관능 티올, 폴리머, 아미노산, 단백질, DNA) 및 무기 물질 (실리카, 다른 금속, 금속 산화물 등) (19)는 또한 다양한으로 나노 물질을 생성하기 위해 이러한 표면 상에 로딩 또는 작용 화 될 수있는 다수 디자인, 형상,생물 학적 타겟팅, 약물 전달, 감지, 영상, 환경 응용 등을위한 조성물 및 다기능 기능,
벌크 온도 및 질량 측정을 용이하게 사용할 장비를 사용하여 수행하는 것이 상대적으로 쉽다 또한, 여기에 설명 된 광열 기술은 다른 소재 플라즈몬 특성을 특성화하기 적합하다. 샘플 준비 및 측정의 용이성 다른 플라즈몬 기술 / 응용 프로그램에 비해 뚜렷한 장점이다. 예를 들어, 센싱 표면 증강 라만 분광법과 같은 기법 LSPR 반복성 더 어려운 샘플에 걸쳐 비교하여 기판과 타겟 모두의 제조, (20, 21)에 매우 민감하다. 상기 광열 측정하는 한 가지 단점은 온도가 벌크 규모 아닌 열이 형질 도입 된 나노 입자의 표면에서 측정된다는 것이다. 열이 있습니다이 지역의 온도 정보, 22-24를 제공하지만이 그들을 더 도전 구현하고, 더 복잡한 시료 전처리를 필요로 할 수 metry 기술. 마지막으로, 여기에 기술 된 측정이 용이 다른 프로세스에 광열 효과를 평가하기위한 다른 기술 (예를 들어, 광촉매 분해) (9)와 결합 될 수있다.
요약하면, 우리의 Fe 2 O 3 -Au 솔루션 및 광열 특성화 하이브리드 나노 입자의 합성을 설명하고있다. 해도 금의 20 × 작은 농도 이들의 Fe 2 O 3 -Au 나노 하이브리드 재료의 장점을 보여주는 AuNPs 한 효율적으로 열 수성 솔루션 광열 수있다. 또한, 복합 구조는 자기 및 플라즈몬 특성 다기능 구조 생성 두 재료의 특성을 유지한다. 이러한 구조는 생물 의학 응용 프로그램에 대한 흥미8 그러나 많은 추가 사용을 구상 할 수있다.
Disclosures
저자는 공개 아무것도 없어.
Acknowledgments
이 작품의 재정 지원은 에너지 DOE- 연구실 감독 연구 개발 (LDRD) 전략적 이니셔티브 프로그램의 부서에 의해 제공되었다. 우리는 우리의 실험으로 우리를 돕기 위해 자신의 시간과 전문 지식을 제공하는 씨 헨리 세션, 씨 찰스 Shick 감사합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Gold(III) chloride trihydrate | Sigma-Aldrich | 520918 | ≥99.9% trace metals basis |
| Iron(III) oxide | Sigma-Aldrich | 544884 | nanopowder, <50 nm particle size (BET) |
| Sodium citrate tribasic dihydrate | Sigma-Aldrich | S4641 | ACS reagent, ≥99.0% |
| SEM | Hitachi | S8200 | |
| TEM | Hitachi | H95000 | |
| EDX | Oxford Instruments | SDD - X-Max | |
| DLS | Brookhaven Instruments | NanoBrook Omni | |
| ICP-MS | Agilent | 7500s | |
| UV-Vis-NIR spectrometer | Tec5 MultiSpec | ||
| Laser, λ = 532 nm | Del Mar Photonics | DMPV-532-1 | |
| Microgram Balance | Mettler Toledo | XP205 | |
| Infrared Thermocouples | Omega Engineering | OS801-HT |
References
- Barber, D., Freestone, I. An investigation of the origin of the colour of the Lycurgus Cup by analytical transmission electron microscopy. Archaeometry. 32 (1), 33-45 (1990).
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