Chemistry
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Crescita di Nanoforests dendritiche oro su substrati di silicio rivestiti in nitruro di titanio
Chapters
Summary June 3rd, 2019
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Questo studio presenta una procedura fattibile per sintetizzare nanoforme dendritiche oro su substrati di nitruro di titanio/silicio. Lo spessore delle nanoforme dendritiche d'oro aumenta linearemente entro 15 minuti da una reazione di sintesi.
Transcript
Questo protocollo è un metodo di deposizione semplice, rapido ed elettrolitico per preparare nanoforeste dendritiche d'oro su un substrato di silicio rivestito di nitruro di titanio. I principali vantaggi di questa tecnica sono la sua semplicità e la sua velocità. Le nanoforeste dendritiche d'oro possono indurre hotspot plasmonici e migliorare le reazioni fotocatalitiche plasmoniche.
Si può anche usare questa procedura per preparare le nanoforeste dendritiche di metalli legati come l'argento. La dimostrazione video semplifica l'enfatizzare i dettagli essenziali nell'esperimento. Per iniziare la procedura, tagliare 10 pezzi per due centimetri di wafer di silicio di tipo n.
Sonicare i campioni di silicio per cinque minuti ciascuno in acetone, alcol isopropile e acqua deionizzata in sequenza. Asciugare i campioni per cinque minuti sotto un flusso di gas azoto. Quindi, posizionare i campioni di silicio puliti e asciutti in un portacampioni e mettere il supporto in una camera campione HiPIMS.
Posizionare un bersaglio in titanio di quattro pollici di diametro su un catodo sputtering HiPIMS e pompare la camera HiPIMS a otto per 10 fino ai sei torr negativi. Deposita uno strato di titanio da 50 nanometri sui campioni di silicio. Quindi, depositare nitruro di titanio per ottenere uno spessore totale del nitruro di titanio di circa 300 nanometri.
Quando la deposizione di nitruro di titanio è completa, combinare 240 microlitri di un acido cloroaurico molare, otto millilitri da sei a un'incisione di ossido tamponato e 15,76 millilitri di acqua deionizzata in un contenitore di politetrafluoroetilene. Immergere un substrato nella soluzione di acido cloroaurico per esattamente tre minuti, quindi lavarlo con acqua deionizzata. Asciugare il campione sotto un flusso di gas azoto e incubarlo a 120 gradi Celsius per cinque minuti.
Ripetere questo processo per ciascuno dei restanti substrati rivestiti in nitruro di titanio. Al termine della preparazione del campione, caratterizzare i campioni con microscopia elettronica a scansione e diffrazione a raggi X. La dispersione energetica della spettroscopia a raggi X ha confermato che le strutture in oro erano cresciute su superfici di silicio rivestite di nitruro di titanio.
Il film di nitruro di titanio depositato sul wafer di silicio era liscio e uniforme. Entro un minuto dal posizionamento del campione nella soluzione di crescita, piccoli nuclei d'oro apparvero attraverso il campione con alcuni nuclei più grandi che assomigliavano ai ricci di mare. Singole strutture simili ad alberi sono state osservate dopo tre minuti di crescita, con ramificazione che si è verificato dopo cinque minuti di crescita.
Dopo 10 minuti, la nanoforesta dendritica copriva l'intera superficie del nitrito di titanio. Dopo 15 minuti, la nanoforesta dendritica era densa e spessa circa cinque micrometri. Si è scoperto che lo spessore dendritico della nanoforesta dell'oro aumenta linearmente con il tempo di sintesi.
Anche i picchi d'oro nella diffrazione dei raggi X aumentarono nel tempo, mentre i segnali di nitrito di titanio scomparvero man mano che la sintesi progrediva. Le cose più importanti da ricordare quando si tenta questa procedura è il tasso di composizione e un PH di soluzione, anche effettuare il metodo di deposizione. È possibile fabbricare DNF e altri substrati rivestiti in nitrito di titanio come silicone di silice, vetro convenzionale, vetro ITO e vetro FDO per varie applicazioni.
Bisogna fare attenzione quando si maneggiano i campioni perché è facile rimuovere i DNF dorati dai substrati di silicio di nitrito di titanio se il DNF d'oro è abbastanza malato. Ricordarsi di indossare dispositivi di protezione individuale quando si lavora con l'incisione di ossido tampone, che contiene fluoruro di idrogeno.
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