이 방법은 재료 과학 및 생물 의학에 광범위한 응용 분야가 있는 나노 다이아몬드의 효과적인 표면 기능화에 대한 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 나노 다이아몬드에 사용할 수 있습니다. 또한 금속 나노 입자, 자기 나노 입자 또는 활성 생체 중합체 코팅이 필요한 표면과 같은 다른 물질에 적용 될 수 있습니다.
이 방법에서 나노 다이아몬드는 보편적 인 접착제 인 다도파민 코팅으로 funtional화됩니다. PDA 층의 두께는 도파민의 농도를 변화시킴으로써 잘 조절된다. 시작하려면 30.29 그램의 트라이 HCl 분말을 100 마이크로리터의 탈온화 물에 녹입니다.
솔루션을 250 밀리리터 체피 플라스크로 전송합니다. 플라이스크를 탈온화된 물로 라인에 채우고 혼합하여 하나의 어금니 트리HCl 버퍼를 얻습니다. 이 스톡 솔루션에서, 시리얼 희석에 의해 0.1 어금니 화질 HCl 버퍼의 20 밀리리터를 준비합니다.
pH 미터로 버퍼를 모니터링하는 동안, 하나의 어금니 염산을 사용하여 pH를 8.5로 조정합니다. 다음으로, pH 8.5 트라이스 버퍼로 1밀리리터 서스펜션당 0.02 밀리리터를 1밀리리터 의 단결정 나노 다이아몬드1밀리리터로 희석한다. 혼합물을 10분 간 저어밀리리터 나노다이아몬드 서스펜션당 0.02밀리그램을 얻습니다.
그런 다음, 20 밀리그램의 도파민 염산염을 pH 8.5 트라이버퍼의 2밀리리터에 녹여 30초 동안 소용돌이어 밀리리터 도파민 염산염용당 10밀리그램을 완충하였다. 5, 7.5, 또는 10 마이크로 리터의 갓 준비 된 도파민 용액나노 다이아몬드 용액에 추가, 최종 도파민 염산염 농도 여부에 따라 50, 75, 또는 100 밀리리터 당 밀리 그램. 반응 량을 조정한 후, 어둠 속에서 12시간 동안 25도에서 혼합물을 적극적으로 저어줍니다.
이어서, 폴리도파민 코팅 나노다이아몬드의 현탁액을 1.5 밀리리터 원심분리기 튜브로 옮기고, 원심분리기는 16, 000g에서 2시간 동안 전달한다. 상체를 제거하고 나노 다이아몬드를 16, 000g에서 1 시간마다 1 밀리리터 로 세 번 씻으시다. 그런 다음 200 마이크로리터의 분해된 물을 세척된 고체에 넣고 혼합물을 30초 동안 초음파처리하여 다도파민 코팅 나노다이아몬드를 재분산시합니다.
다이도파민 코팅 나노 다이아몬드의 현탁액의 40 마이크로 리터를 다이온화 물로 두 번 희석합니다. 그런 다음, 100 밀리그램의 은 질산염을 10 밀리리터에 산화된 물의 10 밀리리터에 녹입니다. 연기 후드에, 실버 질산염 용액에 하나의 어수성 암모니아를 추가, 드롭 와이즈, 노란색 침전 형태까지, 주기적으로 용액을 흔들어.
침전이 사라질 때까지 암모니아를 계속 첨가하여 디아민 은 수산화용액을 얻습니다. 즉시 희석 된 나노 다이아몬드 분산의 40 마이크로 리터에 디아민 실버 용액의 4.3 또는 6.4 마이크로 리터를 추가하여 밀리리터 당 0.4 또는 0.6 밀리그램의 최종 농도를 제공합니다. 그 후, 탈온화 된 물로 100 마이크로 리터로 볼륨을 조정합니다.
혼합물을 10분 동안 초음파 처리합니다. 그런 다음 분산을 16, 000g에서 15분 동안 분산하여 이온을 제거합니다. 상체를 버리고 은 나노 입자 장식 폴리도파민 코팅 나노 다이아몬드를 원심 분리하여 16, 000g의 100 마이크로 리터 부분에서 매번 5 분 동안 씻어 낸다.
100 마이크로리터의 탈이온화된 물을 은 나노입자로 장식된 나노다이아몬드에 넣고 30초 동안 초음파 처리로 재분산합니다. 250~550나노미터의 UV-Vis 분광검사 스캐닝으로 나노다이아몬드를 특성화합니다. 다음으로, 플라즈마 세척 탄소 코팅 구리 그리드에 은 나노 입자 장식 나노 다이아몬드의 5 마이크로 리터를 입금하고 3 분 동안 앉을 수 있습니다.
그런 다음 필터 용지로 과도한 용액을 제거합니다. 각 그리드를 탈온화된 물 한 방울을 15초 동안 방치한 다음 필터 용지로 담그고 세 번 씻습니다. 전송 전자 현미경으로 샘플을 시각화하기 전에 그리드가 공기 건조하게하십시오.
코팅되지 않은 나노 다이아몬드는 마이크로 클러스터와 응집체를 형성하는 경향이 있었고, 폴리도파민 코팅 나노 다이아몬드는 좋은 분산을 형성했습니다. 더 높은 도파민 농도 나노 다이아몬드 표면에 두꺼운 폴리도파민 층의 형성 귀 착. 코팅되지 않은 나노 다이아몬드 분산은 명확하고 무색이었습니다.
나노 다이아몬드를 5나노미터 두께의 다도파민 층으로 코팅하면 분산이 흐리고 갈색으로 나타났습니다. 분산 외관은 두꺼운 다각도파민 코팅으로 점진적으로 어두워졌습니다. 15나노미터 두께의 폴리도파민 층으로 코팅된 나노다이아몬드에 디아민 은의 감소는 디아민 은 수산화 농도가 밀리리터당 0.4~0.6밀리그램이었을 때 가장 성공적이었다.
낮은 농도로 형성된 나노 다이아몬드는 너무 작아서 효과적으로 연구할 수 없었습니다. 최대 흡광도 값은 밀리리터 솔루션당 0.4 내지 0.6 밀리그램에서 형성된 나노입자가 각각 약 20 및 30나노미터의 직경을 가졌다는 것을 나타냈다. TEM은 밀리리터 디아민 실버 용액당 0.4 밀리그램에서 생성된 은 나노입자가 약 24나노미터 너비였으며 밀리리터 용액당 0.6밀리그램에서 생성된 나노입자는 약 28나노미터 폭이었다.
나노 다이아몬드 표면에 나노 입자의 수는 또한 높은 디아민 은 농도에서 더 컸다. 이 절차를 사용한 후 제어 가능한 PDA 두께를 가진 잘 분산된 나노 다이아몬드가 형성되었다. 이 기술은 연구자들이 촉매, 바이오 센서 및 나노 캐리어에 대한 나노 다이아몬드 응용 프로그램을 탐구할 수있는 길을 열어줍니다.
추가 환원제를 사용하지 않고, PDA 지원 물질화 공정은 금속 전구체의 감소시 은 나노입자의 형성을 유도하고 PDA 코팅 표면에서 고정할 수 있다. 또한, PDA 층은 직렬 및 아민 변형 생체 분자를 수렴하기 위해 더 활용될 수 있는 개방된 기능성 그룹을 함유하고 있다.
