Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Здесь мы приводим протокол для в месте синтеза наночастиц золота (AuNPs) в пределах межслойное пространство слоистых пленок титаната без агрегации AuNPs. Ни одна спектральная изменений не наблюдалось даже после 4-х месяцев. Синтезированный материал ожидал применения в катализе, фото-катализа, а также разработка экономически эффективных плазмонных устройств.
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.
Различные наночастицы благородных металлов (MNPS) демонстрируют характерные цвета или тона из-за их локализованного поверхностного плазмонного резонанса (LSPR) свойствами; Таким образом, MNPS могут быть использованы в различных оптических и / или фотохимической приложений 1-4. В последнее время , комбинации оксида металла полупроводник (МОП) фотокатализаторах, такие как оксид титана (TiO 2) и MNPS, были тщательно исследованы в качестве новых типов фотохимических катализаторов 5-14. Тем не менее, во многих случаях, очень небольшое количество MNPS существуют на поверхности MOS, потому что большинство частиц MOS имеют относительно низкую площадь поверхности. С другой стороны, слоистые полупроводники на основе оксидов металлов (LMOSs) проявляют фотокаталитические свойства и имеют большую площадь поверхности, обычно на несколько сотен квадратных метров на единицу г с ЖМО 15-17. Кроме того, различные LMOSs имеют интеркаляции свойствами (то есть, различные химические частицы могут быть размещены в пределах их расширяемых и больших межслойных пространствах) 15-20, Таким образом, с комбинацией MNPS и LMOSs, ожидается, что относительно большие количества MNPS гибридизуют с полупроводниковым фотокатализаторах.
Мы сообщали первый синтез на месте наночастиц меди (CuNPs) 21 в межслойной пространстве ЖМО в (диоксид титана nanosheet; TNS 16-30) прозрачные пленки через очень простых шагов. Тем не менее, до сих пор не сообщили подробности синтетических процедур и характеристика других благородных MNPS и TNS гибридов. Кроме того, CuNPs внутри слоев TNS были легко окисляется и обесцвечивается при условиях окружающей среды 21. Таким образом , мы сосредоточились на наночастиц золота (AuNPs), потому что AuNPs широко используются для различных оптических, фотохимических и каталитических применений, и ожидается , что они будут относительно стабильными против окисления 3-5,7,8,10-14 , 28,31,32. Здесь мы сообщаем о синтезе AuNPs в межслойной пространство TNS и шоу тхат 2-ammoniumethanethiol (2-AET +; Рисунок 1 врезке) эффективно работает в качестве защитного реагента для AuNPs внутри прослойкой TNS.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Внимание: при работе с химическими веществами и растворами Всегда соблюдайте осторожность. Следуйте соответствующих правил техники безопасности и носить защитные перчатки, очки и пальто лаборатории во все времена. Имейте в виду, что наноматериалы могут иметь дополнительные риски по сравнению с их насыпной коллегой.
1. Подготовка регентов
2. Синтез TNS коллоидных суспензий
Примечание: Titania нанолисты (ТНС; Ti 0,91 O 2) , были получены в соответствии с хорошо известной процедурой , описанной ранее 22,23,30.
3. Синтез TNS пленок 21
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Два типа пленок - предшественников были использованы в этом исследовании (то есть, с использованием и без защитного реагента (2-AET +) в прослойке ТНС). При отсутствии 2-AET +, 1,1'-диметил-4,4'-бипиридина дихлорида (метилвиологену; MV 2+) был использован в...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Эта рукопись представляет собой подробный протокол на месте залегания синтеза наночастиц золота (AuNPs) в пределах межслойной пространства TNS фильмов. Это первый доклад на месте синтеза AuNPs внутри межслойного пространства TNS. Более того, мы обнаружили , что 2-AET + работает в к...
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.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены