A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا، نقدم بروتوكول لفي الموقع تخليق جزيئات الذهب (AuNPs) داخل الفضاء البينية من الأفلام تيتانات الطبقات دون تجميع AuNPs. ولم يلاحظ أي تغيير الطيفي حتى بعد 4 أشهر. ويتوقع المواد توليفها التطبيقات في الحفز، الصور الحفز، وتطوير أجهزة plasmonic فعالة من حيث التكلفة.
Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs within the interlayer space of semiconducting layered titania nanosheet (TNS) films was investigated here. Two types of intermediate films (i.e., TNS films containing methyl viologen (TNS/MV2+) and 2-ammoniumethanethiol (TNS/2-AET+)) were prepared. The two intermediate films were soaked in an aqueous tetrachloroauric(III) acid (HAuCl4) solution, whereby considerable amounts of Au(III) species were accommodated within the interlayer spaces of the TNS films. The two types of obtained films were then soaked in an aqueous sodium tetrahydroborate (NaBH4) solution, whereupon the color of the films immediately changed from colorless to purple, suggesting the formation of AuNPs within the TNS interlayer. When only TNS/MV2+ was used as the intermediate film, the color of the film gradually changed from metallic purple to dusty purple within 30 min, suggesting that aggregation of AuNPs had occurred. In contrast, this color change was suppressed by using the TNS/2-AET+ intermediate film, and the AuNPs were stabilized for over 4 months, as evidenced by the characteristic extinction (absorption and scattering) band from the AuNPs.
مختلف المعادن النانوية النبيلة (MNPs) يحمل ألوان مميزة أو نغمات بسبب هويتهم المحلية مأكل سطح الرنين (LSPR) الخصائص. وبالتالي، MNPs يمكن استخدامها في مختلف البصرية و / أو التطبيقات الضوئية 1-4. مؤخرا، تم التحقيق مجموعات من أشباه الموصلات أكسيد المعادن (MOS) photocatalysts، مثل أكسيد التيتانيوم (تيو 2) وMNPs، تماما كما أنواع جديدة من photocatalysts 5-14. ومع ذلك، في كثير من الحالات، وجود كميات صغيرة جدا من MNPs على سطح MOS، لأن معظم الجزيئات MOS لها مساحات منخفضة نسبيا. من ناحية أخرى، الطبقات أشباه الموصلات أكسيد المعادن (LMOSs) يحمل خصائص بهوتوكاتاليتيك ولها مساحة كبيرة، وعادة عدة مئات من الأمتار المربعة لكل وحدة ز من 15-17 الكائنات الحية المحورة. وبالإضافة إلى ذلك، مختلف LMOSs لها خصائص إقحام (أي الأنواع الكيميائية المختلفة يمكن استيعابها ضمن المساحات البينية قابلة للتوسيع والكبيرة بهم) 15-20. وهكذا، مع مزيج من MNPs وLMOSs، ومن المتوقع أن يتم تهجين كميات كبيرة نسبيا من MNPs مع photocatalysts أشباه الموصلات.
لقد ذكرت لأول مرة في التوليف الموقع النانوية النحاس (CuNPs) 21 ضمن المساحة البينية للكائنات الحية المحورة (تيتانيا nanosheet، TNS 16-30) أفلام شفافة من خلال خطوات بسيطة جدا. ومع ذلك، لم يتم إبلاغ تفاصيل الإجراءات الاصطناعية وتوصيف أخرى MNPs وTNS الهجينة النبيلة. وعلاوة على ذلك، فإن CuNPs داخل طبقات TNS تأكسدت بسهولة وdecolorized في ظل الظروف المحيطة 21. على هذا النحو، ركزنا على جزيئات الذهب (AuNPs)، حيث تستخدم على نطاق واسع AuNPs لمختلف البصرية، ضوئية، وتطبيقات الحفازة، ومن المتوقع أنها لن تكون مستقرة نسبيا ضد الأكسدة 3-5،7،8،10-14 ، 28،31،32. هنا، نحن تقرير تركيب AuNPs داخل الفضاء البينية من TNS، وتظهر ثار 2-ammoniumethanethiol (2-AET +، الشكل 1 الشكل) يعمل بشكل فعال كما كاشف لحماية AuNPs داخل البينية من TNS.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الحذر: دائما توخي الحذر عند التعامل مع المواد الكيميائية والحلول. اتبع ممارسات السلامة المناسبة وارتداء القفازات والنظارات، ومعطف المختبر في جميع الأوقات. كن على علم أن المواد متناهية الصغر قد يكون أخطار إضافية بالمقارنة مع نظيرتها بالجملة.
1. إعداد الحكام
2. تجميع TNS الغروية المعلقات
ملاحظة: nanosheets تيتانيا (TNS، تي 0.91 O 2) أعدت وفقا للإجراءات راسخة ذكرت سابقا 22،23،30.
3. توليف TNS أفلام 21
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تم استخدام نوعين من الأفلام السلائف في هذه الدراسة (أي مع وبدون الكاشف الواقية (2-AET +) داخل البينية من TNS). في حالة عدم وجود 2-AET +، 1،1'-ثنائي ميثيل-4،4'-bipyridinium كلوريد (viologen الميثيل؛ MV 2+) كان يستخدم المتوسع من المساحة البينية، لأن M...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
توفر هذه المخطوطة بروتوكول مفصلة لفي الموقع تخليق جزيئات الذهب (AuNPs) داخل الفضاء البينية من الأفلام TNS. هذا هو التقرير الأول للفي الموقع توليف AuNPs داخل الفضاء البينية من TNS. وعلاوة على ذلك، وجدنا أن 2-AET + تعمل بمثابة كاشف قائي فعال لAuNPs داخل البينية من TNS. ه...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
We have nothing to disclose.
This work was partly supported by Nippon Sheet Glass Foundation for Materials Science and Engineering and JSPS KAKENHI (Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, #50362281).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Methyl viologen dichloride | Aldrich Chemical Co., Inc. | 1910-42-5 | |
Tetrabutylammonium hydroxide | TCI | T1685 | |
cesium carbonate | Kanto Chemical Co., Inc. | 07184-33 | |
anatase titanium dixoide | Ishihara Sangyo Ltd. | ST-01 | |
hydrochloric acid | Junsei Chemical Co., Ltd. | 20010-0350 | |
sodium hydroxide | Junsei Chemical Co., Ltd. | 195-13775 | |
Tetrachloroauric(III) acid trihydrate | Kanto Chemical Co., Inc. | 17044-60 | |
sodium tetrahydroborate | Junsei Chemical Co., Ltd. | 39245-1210 | |
2-ammoniumethanethiol hydrochloride | TCI | A0296 | |
Ultrapure water (0.056 µS/cm) | Milli-Q water purification system (Direct-Q® 3UV, Millipore) | ||
Microscope slide (Thickness: 1.0–1.2 mm) | Matsunami glass Co., Ltd. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved