Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Temsili Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Burada, altın (Au) tohumlarının sentezi Turkevich yöntemi kullanılarak açıklanmaktadır. Bu tohumlar daha sonra ayarlanabilir plazmonik özelliklere sahip altın-kalay alaşımı (Au-Sn) nanopartiküllerini sentezlemek için kullanılır.

Özet

Bu protokol, Au nanopartikül tohumlarının sentezini ve ardından Au-Sn bimetalik nanopartiküllerin oluşumunu tanımlar. Bu nanopartiküllerin kataliz, optoelektronik, görüntüleme ve ilaç dağıtımında potansiyel uygulamaları vardır. Önceden, alaşım nanopartikülleri üretme yöntemleri zaman alıcıydı, karmaşık reaksiyon koşulları gerektiriyordu ve tutarsız sonuçlar verebiliyordu. Ana hatlarıyla belirtilen protokol ilk olarak Turkevich yöntemi kullanılarak yaklaşık 13 nm Au nanopartikül tohumlarının sentezini açıklamaktadır. Protokol daha sonra Sn'nin indirgenmesini ve Au-Sn alaşımlı nanopartiküller üretmek için Au tohumlarına dahil edilmesini açıklar. Bu nanopartiküllerin optik ve yapısal karakterizasyonu açıklanmaktadır. Optik olarak, belirgin lokalize yüzey plazmon rezonansları (LSPR'ler) UV görünür spektroskopi kullanılarak belirgindir. Yapısal olarak, toz X-ışını kırınımı (XRD), tüm parçacıkların 20 nm'den daha az olduğunu yansıtır ve Au, Sn ve çoklu Au-Sn intermetalik fazları için modeller gösterir. Küresel morfoloji ve boyut dağılımı, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) görüntülemesinden elde edilir. TEM, Sn dahil edildikten sonra nanopartiküllerin çapının yaklaşık 15 nm'ye kadar büyüdüğünü ortaya koymaktadır.

Giriş

Plazmonik metal nanopartiküller 1,2, ışığı büyük bir verimlilikle emme, ışığı nanometre altı hacimlere yoğunlaştırma ve katalitik reaksiyonları geliştirme yetenekleri nedeniyle kataliz, optoelektronik, algılama ve sürdürülebilirlik uygulamalarına sahiptir 3,4,5. Sadece birkaç metal verimli lokalize yüzey plazmon rezonansları (LSPR'ler) gösterir. Bunlar arasında, yaygın olarak araştırılan metallerden biri Au3'tür.

Au, diğer metallerle kararlı alaşım oluşumu ile biline....

Protokol

Çalışmada kullanılan ekipman ve reaktifler Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Sitrat başlıklı Au nanopartikül tohumlarının Turkevich sentez yöntemi

  1. Cam eşyaların temizlenmesi
    1. Cam malzemeleri ve karıştırma çubuklarını aqua regia (HNO3: HCl'nin 1: 3 mol oranı) kullanarak temizleyin.
    2. Koku kalmayana kadar ultra saf su ile durulayın ve kullanmadan önce kurulayın.
  2. Reaktif çözeltilerinin hazırlanması
    1. Temiz ve etiketlenmiş 20 mL'lik bir cam sintilasyon şişesine analitik bir terazi kullanarak 39.4 mg HAuCl4∙3H2O ölçün. 10 mM....

Temsili Sonuçlar

Şekil 1 , Au tohumları ve Au-Sn alaşımlı nanopartiküller için temsili sonuçları göstermektedir. Au tohumları sentez protokolünü takiben, LSPR'ye karşılık gelen, maksimum yaklaşık 0,7 yok olma ile 517 nm civarında belirgin, asimetrik bir absorpsiyon zirvesi gözlenir. Tepe mavisi, numunede bordodan turuncuya ve ten rengi kahverengiye belirgin bir optik renk değişikliği ile ilişkili olarak Sn ilavesiyle kayar. Eklenen Sn yüzdesinin artmasıyla zirvenin daha fazla maviye.......

Tartışmalar

Bu çalışmada Au tohumları Türkeviç yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır11. Bu yöntemin prosedürel sınırlamaları ile ilgili olarak, 480 μL'lik 100 mM trisodyum sitrat enjeksiyonunun hızlı bir şekilde gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Sitrat çözeltisi yavaşça enjekte edilirse, büyük bir boyut dağılımına sahip polidispers parçacıkları oluşabilir. Ek olarak, cam eşyaların temizliği, Au tohumlarının kalitesini ve kıvamını önemli ölçüde etkileyebilir. Aqua.......

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rakip çıkar beyan etmezler.

Teşekkürler

Bu çalışma, Deniz Araştırmaları Ofisi tarafından verilen Donanma Bakanlığı ödülleri N00014-20-1-2858 ve N00014-22-1-2654 ile ilgilidir. Karakterizasyon, kısmen Grant 2216240 kapsamındaki Ulusal Bilim Vakfı Büyük Araştırma Enstrümantasyon programı tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma aynı zamanda Massachusetts Lowell Üniversitesi ve Massachusetts Topluluğu tarafından da kısmen desteklendi. UMass Lowell Çekirdek Araştırma Tesislerine minnettarız.

....

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Basix Microcentrifuge TubesFisher ScientificCat#02-682-004
Cary 100 UV-visible SpectrophotometerAgilent TechnologiesCat#G9821A; RRID:SCR_019481
Cary WinUVAgilent Technologieshttps://www.agilent.com/en/product/molecular-spectroscopy/uv-vis-uv-visnir-spectroscopy/uv-vis-uv-vis-nirsoftware/cary-winuv-softwar
Crystallography Open DatabaseCrystalEyeRRID: SCR_005874http://www.crystallography.net/
Cu Carbon Type-B Grids
(200 mesh, 97 µm grid holes)		Ted PellaCat#01811
Direct-Q 3 UV-R Water Purification SystemMilliporeSigmaCat#ZRQSVR300
Entris Analytical BalanceSartoriusCat#ENTRIS64I-1SUS
Glass round-bottom flask (250 mL)Fisher ScientificCat#FB201250
Glass scintillation vialsWheatonCat#986548
Hydrochloric acid
(HCl, NF/FCC)		Fisher ScientificCAS: 7647-01-0, 7732-18-5
Hydrogen tetrachloroaurate (III) trihydrate
(HAuCl4·3H2O, 99.99%)		Alfa AesarCAS: 16961-25-4kept in a desiccator for consistency of purity and stability
ImageJNational Institute of HealthRRID: SCR_003070https://imagej.nih.gov/ij/download.html
Isotemp GPD 10 Hot Water BathFisher ScientificCat#FSGPD10
Isotemp Hot Plate StirrerFisher ScientificCat#SP88857200
Mili-Q Ultrapure Water
(18.2 MΩ-cm)		Water purification system
Miniflex X-Ray DiffractometerRigakuRRID:SCR_020451https://www.rigaku.com/products/xrd/miniflex
Model 5418 MicrocentrifugeEppendorfCat#022620304
Nitric acid
(HNO3, Certified ACS Plus)		Fisher ScientificCAS: 7697-37-2, 7732-18-5
On/Off Temperature Controller for Heating MantleFisher ScientificCat#11476289
Optifit Racked Pipette Tips (0.5-200 µL)SartoriusCat#790200
Optifit Racked Pipette Tips (10-1000 µL)SartoriusCat#791000
Philips CM12 120 kV Transmission Electron MicroscopePhilipsRRID:SCR_020411
Pipette Tups (1-10 mL)USA ScientificCat#1051-0000
Poly(vinylpyrrolidone)
(PVP; molecular weight [MW] = 40,000)		Alfa AesarCAS: 9003-39-8kept in a desiccator for consistency of purity and stability
Practum Precision BalanceSartoriusCat# PRACTUM1102-1S
PTFE Magnetic Stir Bar (12.7 mm)Fisher ScientificCat#14-513-93
PTFE Magnetic Stir Bar (25.4 mm)Fisher ScientificCat#14-513-94
Quartz Cuvette
(length × width × height: 10 mm × 12.5 mm × 45 mm)		Fisher ScientificCat#14-958-126
Round Bottom Heating Mantle 120 V 250 mLFisher ScientificCat#11-476-004
SmartLab Studio IIRigakuhttps://www.rigaku.com/products/xrd/studio
Sodium borohydride
(NaBH4, 97+%)		Alfa AesarCAS: 16940-66-2kept in a desiccator for consistency of purity and stability
SureOne Pipette Tips (0.1-10 µL)Fisher ScientificCat#02-707-437
Tacta Mechanical Pipette (P10)SartoriusCat#LH-729020
Tacta Mechanical Pipette (P1000)SartoriusCat#LH-729070
Tacta Mechanical Pipette (P10000)SartoriusCat#LH-729090
Tacta Mechanical Pipette (P20)SartoriusCat#LH-729030
Tacta Mechanical Pipette (P200)SartoriusCat#LH-729060
Tin (IV) chloride
(SnCl4, 99.99%)		Alfa AesarCAS: 7646-78-8kept in the fume hood and sealed with Parafilm between uses to avoid exposure to ambient conditions
Trisodium citrate dihydrate
(C6H5Na3O7·2H2O, 99%)		Alfa AesarCAS: 6132-04-3kept in a desiccator for consistency of purity and stability
Zero-Background Si Sample HolderRigaku

Referanslar

  1. Fonseca Guzman, M. V., et al. Plasmon manipulation by post-transition metal alloying. Matter. 6 (3), 1-17 (2023).
  2. Branco, A. J., et al. Synthesis of gold-tin alloy nanoparticles with tunable plasmonic properties.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Anahtar Kelimeler Sulu SentezAlt n Kalay Ala m Nanopartik lleriPlazmonik Nanopartik llerTurkevich Y ntemiLokalize Y zey Plazmon RezonansToz X n K r n mTransmisyon Elektron MikroskobuKatalizOptoelektronikG r nt lemela Da t m

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır