Pd’nin lokalize yüzey plazmon uyarma yoluyla sulu olarak askıda au nanorods üzerine anisotropik fotodepozisyonu için bir protokol sunulmuştur.
Bir protokol fotokatalitik au nanorods üzerine Pd birikimi kılavuzu açıklanmıştır (AuNR) yüzey plazmon rezonans (SPR) kullanarak. SPR ışınlama üzerine heyecanlı plazmonik sıcak elektronlar [PdCl4] 2 varlığında kolloidal AuNR pd redüktif birikimi sürücü–. Sekonder metallerin plazmon lu redüksiyonu kovalent, alt dalga boyu birikimini, plazmonik substratın dış bir alan (örneğin lazer) kullanılarak elektrik alanı “sıcak noktaları” ile çakışan hedeflenen yerlerde ki alt dalga boyu birikimini belirler. Burada açıklanan süreç, katalitik olarak aktif olan asil metalin (Pd) bir geçiş metal halide tuzundan (H2PdCl4)sulu olarak askıda, anizotropik plazmonik yapılara (AuNR) bir çözelti faz ıstakozunu ayrıntılarıyla anlatılmaktadır. Çözüm fazı süreci diğer bimetalik mimarilerin yapımına olanak sağlar. Fotokimyasal reaksiyonun iletim UV-vis izlenmesi, ex situ XPS ve istatistiksel TEM analizi ile birleştiğinde, bimetalik yapıların özelliklerini değerlendirmek için hemen deneysel geri bildirim sağlar. fotokatalitik reaksiyon. [PdCl4]2- varlığında AuNR’un rezonans plazmon ışınlaması, bu temsili deneyde/toplu iş parçasında plazmonik davranışı üzerinde önemli bir sönümleme etkisi olmaksızın ince, kovalent bağlı bir Pd0 mermisi oluşturur. Genel olarak, plazmonik fotodepozisyon, optoelektronik malzemelerin alt-5 nm özelliklerine (örn. heterometalik fotokatalizörler veya optoelektronik ara bağlantılar) sahip yüksek hacimli, ekonomik sentezi için alternatif bir rota sunar.
Rezonans dış alandan üretilen plazmonik sıcak taşıyıcılar aracılığıyla plazmonik yüzeylere metal birikimini yönlendirmek, ortam koşullarında yeni özgürlük dereceleri ile heterometalik, anisotropik nanoyapıların 2 aşamalı oluşumunu destekleyebilir1 ,2,3. Konvansiyonel redoks kimyası, buhar birikimi ve/veya elektrodepozisyon yaklaşımları yüksek hacimli işleme için uygun değildir. Bunun başlıca nedeni aşırı/kurbanlık reaktif atıkları, düşük iş çıkışlı 5+ adım litografi prosesleri ve enerji yoğun ortamlar (0,01-10 Torr ve/veya 400-1000 °C sıcaklıklar) ve ortaya çıkan malzeme özellikleri üzerinde doğrudan kontrol edilebilmektedir. . Plazmonik bir substratın (örn. Au nanopartikül/tohum) yerelleştirilmiş yüzey plazmon rezonansında (SPR) aydınlatma altında bir öncül ortama (örn. sulu Pd tuz çözeltisi) batırılması, dışarıdan yetersiz (örn. alan kutuplaşması ve yoğunluğu) prezmonik sıcak elektronlar ve/veya fototermal degradeler aracılığıyla öncül fotokimyasal birikim3,4. Örneğin, protokol parametreleri / au, cu, Pb ve Ti organometalik ve Ge hidritler nanostructured Ag ve Au substratlar üzerine plazmonik tahrikli fototermal ayrışması için gereksinimleriayrıntılıolarak 5,6, 7,8,9. Ancak, femtosecond plazmonik sıcak elektronların metal solüsyon arabiriminde metal tuzlarını doğrudan fotoküçültmek için kullanılması büyük ölçüde gelişmemiş, sitrat veya poli (vinylpyridone) ligands aracı yük olarak hareket eden süreçler yok kalır sekonder metal2,10,11,12doğrudan çekirdekleşme / büyüme röleleri . Au nanorods Anisotropic Pt-dekorasyon (AuNR) longitudinal SPR altında (LSPR) uyarma son zamanlarda bildirilmiştir1,13 Pt dağılımı dipol polarite ile çakıştı (yani, kabul mekansal dağılımı sıcak taşıyıcılar).
Buradaki protokol, pd’yi içerecek şekilde son Pt-AuNR çalışmasını genişletir ve redüktif plazmonik fotodepozisyon tekniğinin diğer metal halide tuzları (Ag, Ni, Ir, vb.) için geçerli olduğunu gösteren, gerçek zamanlı olarak gözlemlenebilen anahtar sentez ölçümlerini vurgular.
İletim UV-vis spektroskopi kullanarak optik absorbans değişiklikleri izleme fotokatalitik reaksiyon durumunu değerlendirmek için yararlıdır, H LMCT özelliklerine özellikle dikkat ile2PdCl4. H2PdCl 4’ün 2.3.1 adımda enjeksiyonundan sonra LMCT özelliklerinin dalga boyu maximası (Şekil 1’de katı siyahtan katı maviye geçerek ) [PdCl4]2- moleküllerin yerel “ortamına” dair içgörüsağlar ( </stron…
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Ordu Araştırma Laboratuvarı tarafından desteklenmiş ve G.T.F.’ye verilen USARL Kooperatif Anlaşması No W911NF-17-2-0057 kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bu belgede yer alan görüş ler ve sonuçlar yazarların görüşleridir ve Ordu Araştırma Laboratuvarı veya ABD Hükümeti’nin ifade veya zımni resmi politikalarını temsil ettiği şeklinde yorumlanmamalıdır. ABD Hükümeti, burada yer alan telif hakkı gösterimine bakılmaksızın, hükümet amaçları doğrultusunda yeniden baskıları çoğaltmaya ve dağıtmaya yetkilidir.
Aspheric Condenser Lens w/ Diffuser | Thorlabs | ACL5040U-DG15 | f=40 mm, NA=0.60, 1500 grit, uncoated |
Deuterium + Tungsten-Halogen Lightsource | StellarNet | SL5 | |
Gold Nanorods, AuNR | NanoPartz | A12-40-808-CTAB | CTAB surfactant, 808 nm LSPR, 40 nm diameter |
Ground Glass Diffuser | Thorlabs | DG20-1500 | 1500 grit, N-BK7 |
Hydrochloric acid, HCl | J.T. Baker | 9539-03 | concentrated, 37% |
Low Profile Magnetic Stirrer | VWR | 10153-690 | |
Macro Disposable Cuvettes, UV Plastic | FireFlySci | 1PUV | 10 mm path length |
Methanol, MeOH | J.T. Baker | 9073-05 | ≥99.9% |
Palladium (II) chloride, PdCl2 | Sigma Aldrich | 520659 | ≥99.9% |
Plano-Convex Lens | Thorlabs | LA1145 | f=75 mm, N-BK7, uncoated |
Quartz Tungsten-Halogen Lamp | Thorlabs | QTH10 | |
UV-vis Spectrometer | Avantes | ULS2048L-USB2-UA-RS | AvaSpec-ULS2048L |