Золото Nanostar Синтез с опосредованная Серебряный Метод роста Семени

Резюме

Мы синтезировали форме звезды nanostars золота с использованием серебра семян опосредованного роста метод. Диаметр nanostars колеблется от 200 до 300 нм и несколько советов варьироваться от 7 до 10. Наночастицы имеют широкий поверхностного плазменного резонанса режим с центром в ближней инфракрасной области.

Аннотация

Физических, химических и оптических свойств наноразмерных коллоидов зависит от их вещественного состава, размера и формы ^1-5. Существует большой интерес к использованию нано-коллоидов для фото-термической абляции, доставки лекарств и многих других биомедицинских приложений ^6. Золото в частности из-за своей низкой токсичности ^7-9. Свойства металла нано-коллоидов является то, что они могут иметь сильный поверхностного плазменного резонанса ^10. Пик поверхностной моды плазменного резонанса зависит от структуры и состава металла нано-коллоидов. С поверхностного плазменного резонанса режиме стимулируется светом есть нужно иметь пик поглощения в ближней инфракрасной области, где биологические ткани пропускания максимальна ^{11, 12.}

Мы представляем метод синтеза форме звезды коллоидного золота, также известная как звезда форме наночастиц ^13-15 или nanostars ^16. Этот метод основан на качествеЕШЕНИЕ содержащих серебро семена, которые используются в качестве зародышей агента для анизотропных рост золотовалютных коллоидов ^17-22. Сканирующей электронной микроскопии (SEM), анализ полученных коллоидных золотых показал, что 70% наноструктур были nanostars. Остальные 30% от частиц аморфного кластеров decahedra и ромбовидные. Абсорбцию пик nanostars был обнаружен быть в ближней инфракрасной (840 нм). Таким образом, наш метод позволяет получить золото nanostars подходит для биомедицинских применений, особенно для фото-термической абляции.

протокол

1. Серебряный подготовки семян

1. Подготовка исходного раствора нитрата серебра (AgNO _3), принимая произвольной массы и смешивание его с 10 мл деионизированной (DI) воде. Рассчитать молярность решение. Хранить раствор в темном месте, чтобы изолировать ее от света.
2. Добавить 14,7 мг натрия цитрат трехосновными (Na ₃ C ₆ H ₅ O ₇₎ в 10 мл воды DI, чтобы сделать 5 мМ раствора. Встряхнуть флакон, пока порошок не растворится.
3. Добавить 15,1 мг боргидрида натрия (NaBH ₄₎ в другой флакон с 10 мл воды DI, чтобы сделать 40 мМ раствора. Закройте флакон немедленно. Осторожно встряхните решение от руки и поместить его в стакан со льдом. Место стакан в холодильник и запустить таймер (t1 = 0). Свежеприготовленный раствор будет использоваться в течение 15 мин, что достаточно времени, чтобы его охладить.
4. Из маточного раствора нитрата серебра, 1,1), подготовить 10 мл на 0,25 мм. Место помешивая магнит в пузырек и йИскусство перемешивании.
5. Добавить 0,25 мл цитрата натрия трехосновными решение 1.2) до 1.4).
6. В т ₁ = 15 мин удалить решение боргидрид натрия, 1,3), из холодильника. Использование пипетки взять 0,4 мл этого раствора и добавить его к 1,5). Примечание: добавить решение в одном быстрый удар. Цвет превратится в желтый цвет. Размешайте раствор в течение 5 мин.
7. В т ₁ = 20 мин помешивая остановки, удаления магнита из флакона и держать флакон в темном месте. Не закрывайте флакон.
8. Держите решения в темноте при комнатной температуре в течение по крайней мере за 2 часа перед использованием. Предпочтительно использовать семена в течение одной недели после приготовления.

2. Рост подготовки решения

1. Подготовка 80 мМ аскорбиновой кислоты (C ₆ H ₈ O ₆₎ путем добавления 140 мг в 10 мл воды DI.
2. Подготовка 10 мл концентрированного раствора хлорида золота (HAuCl _4). Рассчитать молярность решение. Держите Solutioп изолированных от света месте.
3. Подготовка 20 мл 50 мМ цетилтриметиламмония бромида (СТАВ - C ₁₉ H ₄₂ BrN) путем добавления 364 мг до флакон с 20 мл воды DI. Сразу же место перемешивание магнит во флакон и начать перемешивание в теплый пластины при температуре 30 ° C. После CTAB порошок полностью не растворится и раствор станет прозрачным выключить обогреватель планки, но продолжайте шевелиться по шаг 2.7).
4. Добавить решение 1.1) к решению 2.3) для получения окончательного молярность 4.9x10 ^{-2 мм.} Начало таймера (T ₂ = 0).
5. В т ₂ = 1 мин добавляют раствор 2,2) до 2,4), чтобы получить окончательный молярность 0,25 мм.
6. В т ₂ = ₂ мин добавить 0,1 мл 2,1) до 2,5). Решение станет бесцветным.
7. В т ₂ = ₂ мин 20 сек добавить 0,05 мл 1,8) (серебро семян) до 2,6). Движение подвески в течение 15 мин. Подвески первоначально будет синей, а затем коричневый.
8. В т ₂ = 17 мин помешивая остановить, удалить мagnet и держать суспензии при комнатной температуре в течение 24 часов.

3. Разделение золото nanostars от ЦТАБ для работы с изображениями, характеристика или экспериментов

Примечание: ЦТАБ может кристаллизоваться при комнатной температуре. Для растворения кристаллов нагреть золото коллоидное до 30 ° С или погружают во флакон в горячую водопроводную воду, пока кристаллы растворяются.

1. Разрушать ультразвуком подвески в течение 2 мин.
2. Центрифуга подвески в течение 5 мин при 730 RCF. Nanostars будет накапливаться на стенках трубки.
3. Удалить столько подвеска с пипеткой осторожно, чтобы не удалить nanostars.
4. Добавить DI воды трубы и разрушать ультразвуком в течение 2 мин.
5. Центрифуга подвески в течение 3 мин при 460 RCF. Суспензии содержится меньше ЦТАБ, поэтому нижняя центробежной силы необходимо, чтобы отдельные nanostars.
6. Повторите шаги 3.3) и 3.4).
7. Добавить DI воды подвески и центрифуги в течение 3 мин при 380 RCF.
8. Repea т шаги 3.3) и 3.4). Nanostars готовы для работы с изображениями, спектроскопии, или экспериментов.

4. Представитель результаты:

На рисунке 1 показана просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) образы серебряные семена отображаемого использованием JEOL 2010-F TEM. Семена имеют сферическую форму и средний размер 15 нм. Золото nanostars изображаются использованием Hitachi S-5500 в сканирующего электронного микроскопа (SEM) режиме. Рисунок 2 показывает увеличение увеличениях nanostars синтезированных с помощью нашего метода. Звезда форму частиц примерно 70% всех частиц коллоида. Номера для сформирована звезды появляются, как аморфные скопления decahedra и ромбовидные (не показано). На рисунке 3 показано несколько отдельных nanostars золота. Размер nanostars колеблется от 200 нм до 300 нм и несколько советов варьироваться от 7 до 10. Если наночастицы золота синтезированных с помощью этого метода остаются в CTAB они сохраняют свою форму в течение 1 месяца после синтеза.

e_content "> Мы измерили спектры поглощения серебра семян и nanostars использованием Олис Кэри-14 спектрофотометр. пик поглощения семян при 400 нм, в то время как пик поглощения nanostars было между 800 нм и 850 нм (рис. 4 ).

Рисунок 1. Просвечивающей электронной микроскопии изображений из серебра семян.

Рисунок 2. Сканирующем электронном микроскопе золота nanostars.

Рисунок 3. Сканирующем электронном микроскопе изображение одного nanostars золота.

Рисунок 4. Нормализованные спектры поглощения серебра семян (пунктирная линия) и золотоnanostars (сплошная линия).

Обсуждение

В этой работе мы представили метод синтеза золота nanostars с использованием серебра семян. Мы обнаружили, что серебро семена в результате доходность 70% производства nanostars. Nanostars у ближней инфракрасной пик поглощения, соответствующие их поверхности режиме плазменного резонанса, по центру м...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Название реагента	Компания	Номер по каталогу	Чистота
Цитрат натрия трехосновными обезвоживают	Сигма	S4641	99,0%
Нитрат серебра	Aldrich	204390	99,9999%
Натрий боргидрид	Aldrich	213462	99%
L-аскорбиновая кислота	Sigma-Aldrich	255564	99 +%
Золото тригидрата хлорида	Aldrich	520918	99,9 +%
Hexadecyltrimethylammonium бромида (СТАВ)	Сигма	H6269

Наименование оборудования	Компания	Комментарии
JEOL 2010-F	JEOL	Просвечивающей электронной микроскопии
Hitachi S-5500	Hitachi	Используется в сканирующем электронном микроскопе режиме
Олис Кэри-14 спектрофотометр	Олис	Спектрофотометр