Sentezi, Karakterizasyonu ve Hibrid Au / CdS ve Au / ZnS Çekirdek / Shell Nanopartiküller işlevselleştirilmesi

Altın ve gümüş nanopartiküller fotonik, ¹ Fotovoltaik, ² kataliz, ³ kimyasal / biyolojik algılama, ⁴ biyolojik görüntüleme, ⁵ ve fotodinamik tedavi de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar gelecek teknolojik gelişmeler için potansiyel. ⁶ görünür uyarma altında olması, yüzey elektronlar için salınım olabilir görülebilir spektrumda gelen ışımayı konsantre kullanılabilecek bir kısmi yüzey plazmon rezonansı (SPR) olarak bilinen bir rezonans oluşturur. Son zamanlarda, değerli metal nanopartiküller gelişmiş ve ayarlanabilir işlevselliği ile melez nanopartiküller üretmek için yarı iletken ya da manyetik nanopartiküller ile kombine edilmiştir. Böyle Ouyang ve ark., ⁹ veya Chen ve ark., ¹⁰ çalışmasında olarak ^7,8 Yeni edebiyat, göstermiştir hibrid türlerin homojenliği bu parçacıklar sentezi, ancak sınırlı bir kontrol olasılığı nedeniyle mümkündürBir altın nanoparçacık boyutları dağılımı ve büyüme her aşamasında fiziksel karakterizasyonu ile birleştiğinde optik karakterizasyonu eksikliği bileşik. Zamkov ve ark. Kabuk oluşumunda benzer tekdüzelik gösterdi ama sadece bir kabuk kalınlığı tam olarak nanopartiküller etrafında oluşan bazı kabukları ile farklı çekirdek boyutları ile kullanılmıştır. etkin bir şekilde bu nano-tanecikleri yararlanmak için, hassas optik cevap bilinmelidir ve kabuk kalınlıkları çeşitli karakterize edilir. Kabuk kalınlığı yüksek hassasiyet son hibrid türleri üzerinde daha yüksek kontrol sonuçlanan şablon olarak tek dağılımlı sulu altın parçacıkları kullanılarak gerçekleştirilebilir. Çekirdek ve kabuk arasındaki etkileşim nedeniyle yarı iletken malzemenin az miktarda ve altın çekirdek yakınlığı emilim veya emisyon oranlarında sınırlı kontrastlanma gösterebilir. Bunun yerine kabuk ve altın parçacık bulunan yarıiletken arasındaki etkileşimin, kabuk kullanımı olabilirbir ara parçası olarak d harici kromofor arasındaki mesafeyi sınırlamak için. Bu ¹¹ plazmon süre arasındaki mekansal ayrılık üzerinde yüksek kontrol için izin verecek, metal yüzey ile doğrudan temas sonuçlarını inkâr.

Yüzey plazmon rezonansı ve kromofor üretilen eksiton arasındaki elektronik etkileşimin derecesi, doğrudan etkileşim metal ve yarı iletken türleri arasındaki mesafe, yüzey çevre ve gücüne orantılıdır. ¹² tür daha büyük mesafeler ile ayrılmış olduğunda 25 nm, iki elektronik durumlar soğukkanlı kalır ve optik cevap değişmeden kalır. parçacıklar daha yakın temas ve (ışınımsız oran geliştirme veya Forester Rezonans Enerji Transferi üzerinden herhangi bir uyarım enerjisi söndürme neden olabilir zaman ¹³ güçlü kavrama rejimi hakim olduğu FRET). kavrama gücü ^14,15 Manipülasyon, tuning th tarafındankromofor ve metal nanoparçacık arasında e aralık, hem de olumlu etkilere neden olabilir. nanoparçacık söndürme katsayısı nanopartiküller çok daha etkili bir olay ışık konsantre sağlayan, çoğu kromoforlar daha büyük büyüklük emir olabilir. Nanopartikülün artan uyarma etkinliğini kullanarak kromofor yüksek uyarma oranlarının neden olabilir. Uyarma dipol ¹² Kuplajını da ışınımsız oranları etkilenmez ise, kuantum verimi artışa yol açabilir kromofor emisyon oranını artırabilir. ¹² Bunlar etkileri nedeniyle lokalize yüzey durumlarının mevcudiyetine altın ve yarı iletken tabakadan yük ekstre kolaylığı emilmesi kesiti ile kolaylaştırılmış güneş hücreleri veya artan absorbans filmler ve fotovoltaik verimliliği, neden olabilir. ^12,16 Bu çalışmada ayrıca af olarak plazmon birleştirme gücü hakkında yararlı bilgiler verecektirmesafe unction.

Lokalize yüzey plazmon yaygın nedeni yerel ortama plazmon rezonansı hassasiyetine ¹⁷ ve algılama ¹⁸ uygulamaları algılama kullanılmıştır. Cronin ve arkadaşları., Altın nano partiküller eklenerek geliştirilebilir _TiO2 filmler katalitik etkinliği göstermiştir. Simülasyon aktivitesi bu artış daha sonra exciton üretim fiyatlarını arttırır _TiO2, oluşturulan eksitonlar ile plazmon elektrik alanının bağlanması bağlı olduğunu göstermiştir. Schmuttenmaer ve diğ., Gösterdi ¹⁹ boya hassas (DSSC) etkinliği güneş pilleri Au / _SiO2 / _TiO2 agrega eklenmesi ile geliştirilebilir. Agrega frekansların daha geniş bir aralığı üzerinde optik emilimini artırmak geniş lokalize yüzey plazmon modları oluşturulması yoluyla emilimini artırır. ^20, Li ve arkadaşları başka Literatürde. Gözlemlemekkararlı durum floresan floresan ömür boyu d anlamlı bir azalma yanı sıra mesafe bağımlı geliştirme, tek bir CdSe / ZnS kuantum nokta doğrudan bağlanması ve tek altın nano ile gözlenmiştir. ^21, bu plasmonik donanımın tam olarak yararlanmak için, bir var iki tür arasındaki bir dizi mesafelerde fiziksel bağlantı için gereklidir.

Hibrid Nanopartiküller Sentezi

Jiatiao ve ark., Düzgün ve ayarlanabilir kabuk kalınlıkları elde etmek için, bir katyonik değişim ile altın nano partiküller üzerine kaplama yarı iletken malzemeye bir yöntem açıklamıştır. kabukları eşit kalınlıkta, ama altın şablonları çok dağılımlı değildi. Bu parçacığa parçacık ve bu nedenle kavrama gücü altın oranı yarıiletken değiştirecektir. Bu çekirdek kabuğu nanopartiküller optik özellikleri hakkında ⁹ derinlemesine bir çalışma Reprod geliştirmek amacıyla, yapılmıştırucible sentetik metot. Önceki yöntemler nedeniyle altın nanoparçacık boyutunda homojen geniş plazmon tınısına örnekleri üretebilir organik bazlı nanoparçacık sentezi, güveniyor. Altın nano partiküller bir tadil edilmiş sulu sentez zaman uzun süreler için stabilitesi olan bir tekrar üretilebilir ve tek dağılımlı altın nano partıkuler şablonu sağlar. Sulu yüzey aktif madde, setil trimetil amonyum klorür nedeniyle yakın setil trimetil amonyum klorür moleküllerinin uzun karbon zincirleri arasındaki etkileşime nanopartikül yüzey üzerinde bir çift tabaka meydana getirir. ²² Bu kalın yüzey tabakası nanopartikül yüzeyine erişim fazla yüzey kaldırıp izin vermek için dikkatli bir yıkama gerektirir ama nanoparçacık boyutu ve şekli üzerinde daha yüksek kontrol sağlayabilir. ²³ gümüş kabuk sulu eklenmesi kabuk kalınlığı ve optik özellikleri arasında daha samimi bir korelasyon giden yüksek hassasiyet ile kontrol edilebilir. ²³ askorbik ac yoluyla daha yavaş bir azalmaID çözelti içinde gümüş nanopartikülleri oluşumunu önlemek için, çok hassas olması gümüş tuzu ilave edilmesini gerektiren, altın yüzey, gümüş biriktirilmesi için kullanılır. Üçüncü adım, sülfür, büyük miktarda bir organik faza ilave edilecek ve sulu nanopartiküllerin bir faz transfer gerçekleşmelidir gerektirir. Bir kapatma maddesi ve nanopartiküller, muntazam bir faz transfer maksadı hem de hareket edebilir bir organik sınırı madde ve oleik asit gibi oleilamin eklenmesiyle, şekilsiz bir gümüş sülfür kabuğu nanopartiküller yaklaşık oluşturulabilmektedir. ^9,24 konsantrasyonu bu moleküller, bu adımda nanopartiküllerin toplanmasını önlemek için yeterince yüksek olmalıdır, fakat çok fazla aşırı saflaştırma zorlaştırabilir. tri bütil fosfin ve bir metal nitrat (CD, Zn veya Pb) varlığında, şekilsiz bir sülfid kabuk içinde bir katyonik değişim yapılabilir. Reaksiyon sıcaklıkları metal ⁹ farklı reaksiyona modifiye edilmelidirve herhangi bir aşırı kükürt bireysel kuantum noktaların oluşumunu azaltmak için ortadan kaldırılmalıdır. her bir sentez aşamasındaki nanopartikül yüzey ortamında bir değişiklik, bu yüzden, plazmon bir değişiklik, bir dielektrik alanı çevreleyen plazmon frekansı bağımlılığı dikkate alınmalıdır karşılık gelir. Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) karakterizasyonu bir fonksiyonu olarak optik emme benzer bir çalışmanın nano-tanecikleri karakterize etmek için kullanıldı. Bu sentetik prosedür mikroskopi ve spektroskopi verilerinden daha iyi bir korelasyon sağlayan iyi kontrollü ve düzgün örnekleri ile bize sağlayacaktır.

Fluorophores Kavrama

Bir plasmonik metal yüzey ve bir floroforla arasındaki dielektrik mesafe tabakasının uygulanması metal içine oluşturulmuş eksitonlar arasında radyatif olmayan enerji transferi bağlı kayıpları azaltmak için yardımcı olabilir. Bu boşluk tabaka ayrıca florofor arasındaki mesafe bağımlılığı çalışma yardımcı olabilirmetal bir yüzeyin üzerine plazmon rezonans. Bizim dielektrik aralık katmanı olarak hibrid nanopartiküllerin yarı iletken kabuk kullanıyorsanız öneriyoruz. Kabuk kalınlığı 2 nm kesin mesafe korelasyon deneyleri yapılacak sağlayan 20 nm arasında değişen kalınlıklarda nanometre hassasiyetle ayarlanabilir. Kabuk ayrıca mesafe değil, aynı zamanda dielektrik sabiti, elektronik bant düzenlemesi ve hatta kristal kafes parametreleri sadece üzerinde kontrol sağlayan, Cd, Pb veya Zn katyon ve S, Se ve Te anyonlar ile ayarlanabilir.

Altın Nanopartiküller 1. Sentezi

1. eldiven kutusu altın tuzunu tartın ve volümetrik bir şişede, su ile sulandırıldı, daha önce su regia ile temizlenmiş bir şişeye ekleyin. Altın stok çözeltisi için 100 ml su içinde 1 mM altın (III) klorid trihidrat (393,83 g / Mol) hazırlayın.
2. çözünme için yaklaşık 60 ° C arasında, 25 ml su içinde, 3.2 g katı madde CTAC (320 g / mol) ve ısı tartılır. Oda sıcaklığına soğutulur ve 0.2 M setil trimetil amonyum klorür (CTAC) maddesinin hazırlanması için bir hacimli şişe içinde su ile 50 ml ile seyreltin.
3. 1 mM altın sarısı çözelti 20 ml ve 60 ° C'ye ayarlanmış bir yağ banyosunda şişesi ve kaynayan yuvarlak alt içinde 0.2 M CTAC çözeltisi 20 ml karıştırın. 10 dakika boyunca karıştırın izin verin.
4. Altın / CTAC çözeltisine (1 mol oranı 1), katı bir boran tert-butil amin (86,97 g / mol) ve 30 dakika boyunca karışmaya bırakıldı 1.7 mg ekleyin.
   Not: Çözüm derin kırmızı renkte olmalıdır. Elde edilen çözelti bir altın partikül konsantrasyon derecesinden varve yaklaşık 5 um arasında bir zaman ay depolanabilir veya reaksiyon sonraki aşaması için hemen kullanıldı.

Gümüş 2. Kaplama

1. gümüş kabuğu ile kaplamak için nanopartiküller kesin reaktif miktarda kullanın. Kabuk yarı iletken kabuk boyut ve şekil için şablon sağlayacaktır. Hassas reaktif miktarları da gümüş parçacıklar çekirdeklenme engellemeye yardımcı olacaktır.
2. İlk ^cm3, çekirdeğin hacmi hesaplamak ve altın yoğunluk kullanılarak parçacık başına kütle dönüştürmek. Örneğin, çekirdek hacmi hesaplamak için, 1767,15 mil ³ bir hacim elde etmek için 15 nm çapında küresel bir nanoparçacık kabul ve daha sonra ³ (1.77 x 10 ^-18 cm ³⁾ cm dönüştürmek. Parçacık başına kitle (3.41 x 10 ¹⁷⁾ hesaplamak için altın (19,3 cm ³⁾ yoğunluğuna göre hacmini çarpın.
   1. 5.3 uM altın nano partıkuler çözeltisi 10 mi, s 5.30 x 10 ^-8 mol kullanılmasıyazılar mevcuttur. Mol kütleye göre çarpın çözeltisi (1.04 x 10 ⁵ g) altın mevcut kütlesini hesaplamak için verir. (3.06 x 10 ¹¹⁾ mevcut altın parçacıkları sayısını bulmak için parçacık başına kütlece çözeltide altın kütlesini bölün.
   2. (6.41 ^cm3 (8.18 x 10 ila ^{18 cm3)} içindeki bir 5 mil bir kabuk kalınlığı Nanopartiküllerin hacmini hesaplar ve çekirdek nanopartikül (1.77 x 10 ^{-18 cm3)} kabuk hacmini belirlemek için hacmi bu çıkarma x 10 ^-18). Altın parçacıkları sayısının ve gümüş yoğunluğu (2.33 x 10 ^-4) ile çarpılarak gümüş kütlesine bu hacim dönüştürün. 1-10 nm aralığında kabuk kalınlıkları bu çalışmada kullanılacaktır.
   3. 5 nm kabuk yarıçapı (2.33 x 10 ^-4) için gerekli gümüş mol gümüş kütlesi dönüştürün. bu değerden, 4,0 mM gümüş nitrat 540 ul) çözeltisi gerekli f hacmini hesaplamakveya altın miktarı, başlangıç ​​çözeltisi (10 mi) içinde kullandı.
3. 4,0 mM iyodinin ₃ (169.87 g / mol), 5 ml su içinde bir çözelti hazırlayın. 70 ° C yağ banyosu içinde, 20 mM çözelti yapmak için askorbik asit stok altın nanopartiküllerinin 10 ml karıştırın.
4. damla damla altın ve askorbik asit çözeltisine gümüş solüsyonu ilave edildi ve reaksiyon 2 saat karışmaya bırakın.
   Not: Reaksiyon reaksiyon boyunca koyu turuncudan (kalın kabuk) hafif turuncu (ince kabuk) dönecek.
5. 10 dakika boyunca 21.130 xg'de nanopartiküller Santrifüj ve temiz suya yeniden disperse. Çıplak altın nanopartiküller ya da meydana gelmiş olabilir gümüş nanopartikülleri çıkarılmasına yardım etmek için pelet nanopartiküller süpernatant süzün.

Gümüş Sülfür ile Shell 3. Dönüşüm

1. Deney, önceki aşamada kullanılan gümüş: 1 molar oranında 200 elemental kükürt tartılır. Au / Ag çekirdek-kabuk 10 mltanecikler ve 5 mil kabuğu, 3 oleilamin üzerine ilave edildi ve 10 mi toluen içinde oleik asit 1.5 mi çözülür.
   1. 10 dakika boyunca 21.130 x g'de santrifüjleme ile, gümüş kolloidler konsantre edilir ve 1 ml su içinde dağıtılır.
      Not: Bu adım, gümüş kabuk oluşması üzerine organik katman, sulu tabakadan ekstraksiyon verimini artırır.
2. , Kolloidler damla damla kükürt çözeltisine 1 saat süreyle tepkimeye sokuldu.
   Not: kükürtleme tamamlama gider olarak çözüm mor (kalın kabukları) koyu mavi (ince kabukları) dönecek.
3. Reaksiyon solüsyonuna su ve reaksiyona girmemiş kükürtü bertaraf etme 2 saat karıştırıldı sonra 10 dakika boyunca 4000 x g'de koloidal bir çözelti santrifüjleyin. Gerekirse, sonication temiz toluen içine nanopartiküller yeniden dağıtmak.
   1. tolüen içinde dağıtmak için 30 saniye ile 1 dakika bir banyo sonikatörü içinde nano-tanecikleri sonikasyon.
      Not: Aşırı oleilamin veya oleikasit çözeltisi düşebilir ve beyaz bir katı solüsyonun boşaltılarak, bu adımdan sonra çıkarılabilir.

4. Katyon Değişimi

1. Cd 0.2 M'lik bir çözelti yapmak için, 1 ml metanol içinde metal nitrat çözülmesiyle metal ön maddesinin Yap (NO ₃₎ ya da Zn (NO _3).
   Not: 0.8 M çözelti, çözeltinin metanol miktarını azaltmak için daha kalın kabukları için kullanılabilmektedir.
   1. gümüş 1 molar oranda: 1 gümüş sülfür kabuklu nanopartiküller metal çözüm karıştırın. bir nitrojen atmosferi altında çinko kabuklar için Kadmiyum kabuk için 50 ° C ve 65 ° C de ısıtılır.
2. Metal ön 1 mol oranında: 500 tri-butil fosfın ekleyin. reaksiyon süreleri Kadmiyum 2 saat ve çinko için 20 saattir.
3. meydana gelmiş herhangi bir izole edilmiş CD veya ZnS nano-tanecikleri uzaklaştırmak için, 10 dakika boyunca 21.130 x g'de santrifüj ile saflaştırılır. pelet haline nanopart DispersBu heksan, tolüen ya da kloroform gibi temiz bir polar olmayan çözücü içinde icles.

Oleilamin 5. ligand değiş-tokuşu

1. bir santrifüj tüpü içinde, toluen içinde koloidal çözeltiye 1.5 kat hacim oranında etanol ile nanopartikül çözüm karıştırın. 10 dakika boyunca 4.000 xg'de santrifüj nanopartiküller pelet.
2. etanol ve katı maddeleri toplamak bir kez daha santrifüj ile nano-tanecikleri yıkayın.
   Not: parçacıklar bu aşamada saklanan, ancak etanol çıkarılması toplanmasını önlemek için gereklidir edilebilir.
3. kabuk bağlanmamış katyonik sites üzerinden yüzeye bir nükleofilik bağlayıcı grup ile ligandları bağlama. 11-mercaptoundecanoic asit ve 3,4-diaminobenzoik asit nanopartiküller suda çözünür ayrılmak uygun moleküllerdir.
   1. , Fazla miktarda nativ oleat moleküllere göre yaklaşık 10 kat daha yüksek bir konsantrasyona ligand çözeltisi içine nano partikülleri dağıtılır. Oda sıcaklığı o parçacıkları Stirvernight kalan oleat moleküllerin yer değiştirmesine izin vermek.
   2. 10 dakika boyunca 4.000 xg'de çözüm santrifüj. Katı nanopartiküller toplamak için 10 dakika bir kez daha için 4.000 xg'de metanol ve santrifüj ile topak haline parçacıklar yıkayın.

Üç farklı yüzey aktif altın nanopartiküllerinin Normalleştirilmiş emme spektrumu Şekil 1 'de gösterilmiştir. Kullanılan yüzey aktif maddeler oleilamin, tetradesil trimetil amonyum klorür (TTAC) ve setil trimetil amonyum klorürdür. CTAC ve TTAC yüzey aktif dar plazmon rezonans soğurma bandı göstermektedir.

indirgeyici ajan miktarı, sadece FWHM, ancak elde edilen nano partiküler solüsyonlarının pik konumunu etkiler. Şekil 2'nin incelenmesi indirgeme maddesi daha düşük bir miktarı ile daralan pik gösterir.

Absorbans izleri (Şekil 3) bir Gauss ile uygun ve FWHM altın oranı indirgeme maddesi karşı grafik haline getirilmiştir. dar FWHM Örnek altın nano partıkuler sentezini optimize etmek için kullanıldı. Bu verilerden, bir 1: reduci 1 mol oranıaltın ng maddesi en tek dağılımlı partikülleri üretir. arsa hata verilerine Gauss uyum sapma hesaplanır.

yüzey aktif madde olarak TTAC kullanılarak altın nanopartiküllerinin sentezi, yaklaşık 25 nm'lik bir çapa sahip, küresel parçacıklar üretir. Şekil 4'te gösterilen görüntüler, yaklaşık 2.3 Â latis aralığı (Literatürde verilen değer = 2.355 A) ile birlikte, tek kristal yapılı parçacıkların bulmak ImageJ yazılımı kullanılarak analiz edildi. 22 nanopartiküller 0.02 nm, standart sapma göstermiştir.

yaklaşık 16 nm'lik bir çapa sahip altın nanopartikülleri yüzey aktif madde olarak CTAC sentez yoluyla elde edilmiştir. Şekil 5 görüntüler yaklaşık 2.3 Å kafes aralığı (edebiyat değeri = 2.355 Å) tek kristal yapıda parçacıkların bulmak için ImageJ yazılımı kullanılarak analiz edildi.

Farklı kalınlıkta (Şekil 6) gümüş kabukları altın nanopartiküllerinin absorbans spektrumlandır, yüzey içerisinde doğasına plazmon rezonansı önemli bir bağımlılık göstermektedir. izleri açık maviye koyu gitmek gibi, gümüş kabuk kalınlığı artar. yaklaşık 60 MeV spektrumunda mavi bir kayma kalın gümüş kabuğu ile yaklaşık 3.0 eV 2.38 eV karakteristik altın zirveden, yüzey plazmon rezonans görülmektedir.

Ayrı altın ve gümüş nano-tanecikleri içeren numuneler, Şekil 7'de oranları değişebilir biz üretilen spektrumdan bkz. Gümüş nanopartikülleri oluşumuna karşı, Şekil 6'da görülen yüzey plazmon rezonansı, mavi kayması, gümüş kaplama kaynaklanmaktadır. rezonans değilGümüş kabuk için olduğu gibi geçiş değil artar veya türlerin fazla olan bağlı yoğunluğu azalır. Gümüş fazla olduğunda altın nanopartiküller yüksek konsantrasyonda olduğunda 2.5 eV zirve belirgin iken rezonans etrafında 3,0 eV daha belirgindir.

3 nm'de (üst), 5 mil (orta) ve 7 nm (alt) yarıçapı gümüş kabukları altın nanopartiküllerinin TEM Fotoğraflar ImageJ yazılımı kullanılarak analiz edildi. Şekil 8'de parçacıklar, FCC gümüş (2,5 A) 25, aynı zamanda, izole edilmiş, gümüş partiküllerinin yokluğunda benzer yaklaşık 2.6-2.7 Angstrom kafes aralığı ile bir kristaldir. İç altın nanopartiküller de aralık 2 Å etrafında değerleri ile çıplak altın nanopartiküller biraz daha küçük olduğunu bulmak için analiz edildi. Kabuk yatırılır Bu nanopartiküller stres yeri küçük bir miktar nedeniyle olabilir. tümkabuk kalınlığı üniforma ve birkaç numune bir uzatılmış ucu ile hafifçe asimetrik kabuk sahip, çoğunlukla küresel görünüyor. Daha büyük kabuk kalınlıkları daha muntazam olması gibi görünüyor Bu uzama, küçük kabuk boyutlarda daha belirgindir.

Bir gümüş sülfür kabuk ilavesiyle plasmonik tepe ilerlemesi gösterilmiştir. Şekil 9'da spektrumunun analizi, plazmon zirve nedeniyle yarı iletken bant aralığı gümüş sülfür ve katkı büyük kırılma indeksi etkisine gümüş sülfür kapsama artan kırmızı değişen gösterir.

Gümüş ile kaplanmış altın nanopartiküllerinin absorbans spektrumu 400 nm etrafında bir plasmonik ucu göstermektedir. Şekil 10 analizleri göstermektedir ki, sodyum sülfit ilave edildikten sonra, bir 1: Shell gümüş 1 molar eşdeğer, bir plazmon Reso bir kaybolmasıNance oluşur.

Şekil 10 benzer bir özelliksiz spektrumu da Şekil 11 'de gözlenmektedir. Gümüş taneciklerin koloidal çözeltiye, sodyum sülfit çözeltisi ekleme. Reaksiyon için bir kükürt kaynağı kullanımı Bu yol açmaktadır.

Şekil 12'de gösterilen nanopartiküllerin TEM görüntüleri, şekilsiz veya kristalli olabilir parçacıkların bulmak için ImageJ yazılımı kullanılarak analiz edildi. nanopartiküllerin çoğunda, hiçbir kristal kafes saçaklar nedeniyle ancak kristallik birkaç küçük bölgeler monoklinik gümüş sülfür için literatür değerlerine tutarlı 2.38 Å, bir aralıkla görüldü amorf doğa için kabuğunda çıktı. Genel olarak, gümüş sülfür kabuğu 1.8'lik bir standart sapma ile biraz daha önceki gümüş kabukları daha büyük ama çok düzgün ve küresel eğilimimil. İç altın nanopartiküller de 3.51 Å aralığı ile onların tek kristallik korudu. Altın kafes Bu sürekli sıkıştırma kabuğundan stresi artırdı teori altın parçacığın bir sıkıştırma neden oluyor destekler.

CdS farklı kalınlıklarda ile kaplanmış altın nanopartiküllerinin absorbans spektrumu, Şekil 13'te, ince CD'ler için plasmonik emme geniş tepe 2.25 eV etrafında olan kabuk gösterir. absorbans yaklaşık 2,5 eV oluşturan geniş omuzları ile kalın kabukları başta olmak üzere özelliksiz hale gelir. Bu kaymalar kırılma indeksi ve nanoparçacık dielektrik çevre ve yüksek enerji "hörgüç" değiştirmek için isnat edilebilir yarıiletken kabuk doğrudan emilimine bağlı olabilir.

TEM görüntüleri ImageJ kabuk hanın kafes aralığı etkiliyor olabileceğini göstermektedir kullanılarak analizer Şekil 14. İç altın parçacık gözlenen benzer bir trend ile altın parçacık, bunun tek kristallik korudu ama etrafında 3.51 Å dar bir kafes aralığı göstermektedir. CdS analiz kabukları her kalınlıkta yüksek monodispersiteye göstermek ve nanoparçacık hiçbir toplama görülmektedir ortalama 6.00 Å, Çinko-Blende kristal yapı ile tutarlı. 26 aralık gösterdi kabuk. Görünüyor nerede 27 Birkaç nanopartiküller, küçük bir nokta gösterdi kabuk kapsama eksikliği. Bunun nedeni amorf aksine bazı bölgelerde gümüş sülfür olan kristalin için katyon değişim o bölgede gerçekleşmesi için bir yetersizlik neden olabilir. Birkaç parçacıklar belki üç kabuk türlerin dışında büyük sapma vardı gümüş sülfür şablonuna sonra yapılandırılmış biraz daha büyük bir genişlik, bir küresel geometriden sapma gibi görünüyor.

Absorbans spektrumu gözlemlemek olabiliraltın nanopartiküller d ZnS 10 nm ile kaplanmış. Şekil 15'te spektrumlarının analizi, rezonans CdS kabuk çok benzer, ancak gösterir, mavi-kaydırılmış aynı çapta CdS kabuktan 100 MeV tarafından 2.15 eV bir plasmonik zirve ile.

Şekil 16'da gösterilen TEM görüntüleri görülen yaklaşık 3.51 Â biraz daha dar bir boşluk eğilim devam. ZnS kabuk analizi ortalama 5.31 Â aralığı gösterdi ZnS kaplanmış nanopartiküller iç altın parçacığı, bunun tek kristallik muhafaza bu Çinko Blende kristal yapı ile tutarlıdır. 26 kabukları yaklaşık 10 nm'lik bir ortalama çapa sahip aynıdır. kabukları Cd göre hafif Zn elektron daha düşük miktarda kaynaklanmaktadır CdS kabukları daha incedir. Homojen olmayan hala th önceden varolan kusurları ya bağlı olabilir bir kaç parçacıklar meydanaE gümüş sülfür kabuk veya daha uzun reaksiyon süresi ve ZnS katyon değişim reaksiyonu için gerekli olan yüksek sıcaklıklar.

Mercaptoundecanoic asit ve 3,4-diaminobenzoik asit Nanopartiküllerin FTIR spektrumu şekil 17 de görülmektedir. Moleküller mercaptoundecanoic asit (mavi) ve 3,4-diamino-benzoik asit için iki amin grubu (kırmızı için tiol grubu aracılığıyla bağlanacak ). spektrumları değişen yüzey kapsama onaylamak için oleilaminin ile nanopartiküller karşılaştırılır. Oleilamin başlıklı parçacıklar (siyah) için önemli bir özellik mevcut 3.450 cm çevresinde bulunan çok geniş bir NH streç -1. Bu, amin azotunda protonlara nanopartiküllerin yakınlığı düzensiz uzanan moduna bağlı olabilir. Karbonil streç mercaptoundecanoic asit ile kaplı parçacıklar için FTIR spektrumu çok belirgindir, ancak yaklaşık 1.550 cm bulunmaktadır-1. 3,4-diaminobenzoik a içindecid kaplı nanopartiküller, küçük bir karbonil streç bantları ayrılır ama ana özelliği etrafında 3.300 cm -1 meydana karakteristik OH streç olduğu görülmektedir.

5 mil çapında CdS Nanopartiküllerin kabuk ve yüzey aktif madde olarak oleilamin (siyah) veya mercaptoundecanoic asit (kırmızı), ya Şekil 18'de görülmektedir. Nanopartiküller mercaptoundecanoic asit oleilamin ve etanol toluen içinde dağıtılır. Yüzey plazmon rezonansı hafif genişlemesi ve etanol mercaptoundecanoic asit başlıklı nanopartiküller için gözlenen kırmızı değişimi ile iki ligandlar için hemen hemen aynıdır.

Şekil 1: altın nanopartiküller absorbansı spektrumları Ctac ile sentezlenen altın nanoparçacıkların absorbans spektrumları karşılaştırılması (das.hed hat), TTAC (düz çizgi) ve oleilamin (ince noktalı) çizgi yüzey aktif.

Şekil 2: CTAC ve altın ön indirgeyici madde amin bazlı tert-butil değişen oranları ile sentezlenen altın nanopartiküllerinin absorbans spektrumlandır oranları 23 arasında değişir. 1 ila 1: 1 arasındadır. 1 altın oranı ve indirgeyici ajan miktarı azaldıkça izleri açık mavi koyu değiştirmek: siyah iz 23 temsil eder.

Şekil 3:. Absorbans hattı şekil spektrumunun Gauss uyum alınan yarım maksimum tam genişliğinin karşılaştırması X ekseni örnek altın öncüsünün mol indirgeyici madde oranı ve y-ekseni temsil FWHM olan Gauss uyumabsorbans izine.

Şekil 4:. TTAC ile sentezlenen altın nanopartiküllerin TEM görüntüleri TEM görüntüleri 200 kV hızlandırma gerilimi elde edilir ve ölçek çubuğu 100 nm.

Şekil 5:. Ctac ile sentezlenen altın nanopartiküllerin TEM görüntüleri TEM görüntüleri 200 KV edinilen voltajda alınır ve ölçek çubuğu 10 nm.

Şekil 6: su ​​(siyah en sağda) ve çeşitli gümüş kabuk kalınlıkları dağılmış altın nanopartiküller normalize absorbans spektrumları. sol (bla sağdan Gümüş kalınlığı artar açık mavi ck).

Şekil 7:., Çeşitli oranlarda altın ve gümüş nanopartikülleri karışımlarından absorbans spektrumlandır gümüş partiküllerinin yüksek miktarda geri eğrisi ile ve altın parçacıkları miktarı arttıkça temsil edilir, izleri açık mavi olur.

Şekil 8: yarıçapı 3 nm gümüş kabuk kalınlıkları (üstte) ile kaplanmış sentezlenen altın nanopartiküllerin TEM görüntüleri; Yarıçapı (orta) 5 nm ve 7 nm yarıçapı (alt). TEM görüntüleri 200 kV hızlandırma gerilimi elde edilir ve ölçek çubukları 20 nm (üstte) ve 10 nm (orta ve alt) vardır

/53383fig9.jpg "/>
Şekil 9:. (Yeşil ve kırmızı mavi) gümüş sülfür kabukları ile altın nanopartiküller (siyah) Normalize absorbans spektrumları kalın gümüş alt plazmon rezonans sülfid.

Şekil 10:. 1 mol: gümüş bir kabuk ve sülfür ilave edilmesinden sonra, altın nanopartiküllerinin Normalleştirilmiş absorbans spektrumlandır siyah iz altın nano-tanecikleri temsil eden mavi gümüş bir kabuk ve kırmızı iz altın 2 içinde sodyum sülfit ilavesinden sonra gerçekleştirilebilir kabuk gümüşe göre oranı.

Şekil 11: normalize edilmiş emmeye gümüş nanopartikülleri spektrumu önce (kırmızı) ve sodyum sülfid (siyah) ilave edildikten sonra. ong> nanopartiküller emme deneyleri için suya dağılır.

Şekil 12:. 5 (üst iki görüntü) ve 15 nm kalınlıkta (alt resim) ile gümüş sülfür kabuğu ile kaplanmış sentezlenen altın nanopartiküllerin TEM görüntüleri TEM görüntüleri 200 kV hızlandırma gerilimi elde edilir ve ölçek çubukları 50 nm (üst) ve 5 mil (alt).

Şekil 13: altın / CdS nanopartiküllerin normalize absorbans spektrumları. CdS olmadan Altın nanopartiküller kırmızı renkle gösterilmiştir. Ince CdS kabuk (1 nm çapında) siyah gösterilir ve kalınlığı arttıkça, izleri daha hafif bir mavi gidin.

p_upload / 53383 / 53383fig14.jpg "/>
Şekil 14:. CdS ile kaplı sentezlenen altın nanopartiküllerin TEM görüntüleri 3 nm yarıçapı (üst), 5 nm yarıçapı (orta) ve 7 nm yarıçapı (alt) kalınlıkları TEM görüntüleri 200 kV hızlandırma gerilimi ve ölçekte elde edilir shell çubuk 100 nm (üst), 20 mil (orta) ve 5 mil (alt) vardır.

Şekil 15:. Bir 5 nm yarıçapı ZnS kabuk (kırmızı iz) ile altın nanopartiküller Normalize absorbans spektrumları herhangi kabuk olmadan Altın nanopartiküller siyah gösterilmiştir. mavi eğri aynı kalınlıkta CdS ile kaplanmış aynı altın nanoparçacık örneğidir.

Şekil 16: sentezlenmiş altın nanopartic TEM görüntüleriLes 5 mil çapında kalınlığında bir ZnS kabuk ile kaplanır. TEM görüntüler 200 kV hızlandırma gerilimi elde edilir ve ölçek çubukları 100 nm (üst), 10 mil (alt) vardır.

Şekil 17:. Oleilamin (siyah) Nanopartiküllerin FTIR spektrumu, mercaptoundecanoic asit (mavi), ve 3,4-diaminobenzoik asit (kırmızı) gösterilmiştir FTIR spektrumu, kurutuldu nanopartiküllerin Katı numuneler alınır.

Şekil 18:. Kırmızı spektrumları siyah mercaptoundecanoic asit içinde CdS kabuk 5 mil çapı ve farklı yüzey ligandları oleilamin altın nanopartiküllerinin normalize edilmiş emmeye tayfı tolüen (oleilamin) ve etanol (mercaptoundecanoic asit) çözücüler olarak elde edilir.Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur