Katmanlı Titanate Şeffaf Filmleri Interlayers Uzayda Toplama olmadan Altın Nanopartiküller Yerinde Sentez

Bu deneysel protokolün genel amacı, benzersiz nanoyapılara sahip yeni tip metal nanopartiküller ve metal oksit yarı iletken hibritler sağlamaktır. Bu yöntem, pigmentler, boyalar, katalizörler ve fotokatalizörler için metal nanopartiküller ve radyal yarı iletkenler adı verilen yeni tür nanoyapılı hibrit malzemeler üretebilir. Bu tekniğin temel avantajı, metal nanopartiküllerin iyi şeffaflığına ve stabilitesine sahip nanoyapılı hibritler sağlamasıdır.

Prosedürü göstermek, Niigata'dan bir yüksek lisans öğrencisi olan Shiori Kawamura olacak. Bu prosedüre başlamak için, 30 dakika boyunca bir molar sulu sodyum hidroksit içeren ultrasonik bir temizleyici kullanarak ultrasonik işlemlerle bir cam alt tabakayı önceden temizleyin. Bittiğinde, alt tabakayı beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın.

Cam alt tabakayı 0.1 molar sulu hidroklorik aside batırın. Üç dakika sonra, alt tabakayı beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın. Bunu takiben, alt tabakayı bir saat boyunca saf suda ultrasonik bir işlemle temizleyin.

Saf suyla duruladıktan sonra, alt tabakayı kuruyana kadar iki ila üç dakika saç kurutma makinesi ile kurutun. Şimdi önceden hazırlanmış bir kolloidal TNS süspansiyonunu 300 mikrolitrelik alikotlarda cam substrat üzerine dökün. TNS döküm filmi vermek için cam alt tabakayı 60 santigrat derecede kuru bir fırında iki saat kurutun.

TNS bileşenlerinin cam alt tabaka üzerine termal fiksasyonunu sağlamak için, elde edilen TNS dökme filmi fırında üç saat boyunca 500 santigrat derecede ortalayın. Merkezleme işlemini iki kez tekrarladıktan sonra, ortalanmış TNS filmini, karanlık koşullar altında oda sıcaklığında yedi saat boyunca 0.2 milimolar sulu bir metil violojen diklorür tuzu çözeltisine daldırın. Elde edilen numuneyi beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın ve karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun.

Daha sonra, metil violojen interkalasyonlu filmi, karanlık koşullar altında oda sıcaklığında üç saat boyunca 25 milimolar sulu bir tetrakloroaurik asit çözeltisine daldırın. Elde edilen numuneleri beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın ve karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun. Bunu takiben, altın interkalasyonlu TNS filmini, karanlık koşullar altında oda sıcaklığında yarım saat boyunca 0.1 molar sulu sodyum borohidrür çözeltisine daldırın.

Elde edilen filmi karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun. Şimdi ortalanmış TNS filmini oda sıcaklığında 24 saat boyunca 0.1 molar sulu 2-AET klorür çözeltisine daldırın. Elde edilen filmi beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın ve karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun.

Daha sonra, 2-AET içeren filmi oda sıcaklığında üç saat boyunca 25 milimolar sulu bir tetrakloroaurik asit çözeltisine daldırın. Elde edilen filmi beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın ve karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun. Bunu takiben, 2-AET altın TNS filmini, karanlık koşullar altında oda sıcaklığında yarım saat boyunca 0.1 molar sulu sodyum borohidrür çözeltisine daldırın.

Son olarak, elde edilen filmi beş ila 10 mililitre ultra saf su ile durulayın ve karanlıkta 60 santigrat derecede yaklaşık bir saat kurutun. TNS filmi içindeki altının adsorpsiyonu, titanyum ve altının net sinyallerini kanıtlayan enerji dağıtıcı x-ışını analizi ile doğrulandı. Metil violojen TNS filmi tetrakloroaurik aside batırıldığında, iki karakteristik XRD sinyali daha yüksek bir açı bölgesine kaydırıldı ve bu da altının adsorpsiyonunu düşündürdü.

Sodyum borhidrür ile muamele edilmiş film, altın TNS filminden daha geniş bir sinyal sergiledi, bu da düzenli istifleme yapısının tedavi sırasında düzensiz hale geldiğini düşündürdü. Berrak altın interkalasyonlu TNS filmi, borohidrür muamelesi yoluyla metalik mora döndü ve bu da indirgenmiş altın nanopartiküllerinin oluşumunu düşündürdü. Merkezlenmiş TNS filminin D-002 sinyali, 2-AET işleminden sonra yoğun ve dar hale geldi, bu da istifleme yapılarının düzenli hale geldiğini ve 2-AET moleküllerinin TNS tabakasına interkalasyona girdiğini düşündürdü.

XRD analizi, sodyum borhidrür tedavisinden sonra D-00 sinyallerinin genişlediğini gösterdi ve bu da düzenli istifleme yapılarının düzensiz hale geldiğini düşündürdü. Filmin rengi berraklaşarak kırmızımsı bir renge dönüştü ve altın nanopartiküllerin oluşumunu düşündürdü. Ortam atmosferi altında altın nanopartiküller ve 2-AET'li TNS tabakası için dört ay sonra spektral bir değişiklik gözlenmedi, bu da altın nanopartiküllerin oksijene karşı stabil olduğunu gösteriyor.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa üç gün içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, TNS'nin fotoreaksiyonunu önlemek için tüm deneyleri karanlıkta yapmayı unutmamak önemlidir. Yine de, çekimler için parlak koşullar altında performans gösterdik.

Ayrıca, Petri kabını hareket ettirmeyin veya sallamayın. Bu prosedürü takiben, diğer metal nanopartiküller ve radyal metal oksit yarı iletken hibritleri sağlamak için bakır ve gümüş gibi diğer metal nanopartiküller hazırlanabilir. Geliştirildikten sonra bu teknik, metal nanopartiküller alanındaki araştırmacıların sürdürülebilir kimyada katalizörleri ve fotokatalizörleri keşfetmelerinin yolunu açtı.

Bu videoyu izledikten sonra, metal nanopartiküllerin ve radyal yarı iletken hibritlerin nasıl sentezleneceğini iyi anlamış olmalısınız. Sodyum borhidrür oksit ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu işlemi gerçekleştirirken her zaman gözlük ve eldiven takmak gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.