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.

Çalışmada kullanılan ekipman ve reaktifler Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Sitrat başlıklı Au nanopartikül tohumlarının Turkevich sentez yöntemi
<ol><li>Cam eşyaların temizlenmesi<ol><li>Cam malzemeleri ve karıştırma çubuklarını aqua regia (HNO3: HCl'nin 1: 3 mol oranı) kullanarak temizleyin.</li>
		<li>Koku kalmayana kadar ultra saf su ile durulayın ve kullanmadan önce kurulayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Reaktif çözeltilerinin hazırlanması<ol><li>Temiz ve etiketlenmiş 20 mL'lik bir cam sintilasyon şişesine analitik bir terazi kullanarak 39.4 mg HAuCl4∙3H2O ölçün. 10 mM'lik bir çözelti hazırlamak için, çözeltiye 10 mL ultra saf su mikropipetleyin.</li>
		<li>Analitik bir terazi kullanarak 58,8 mg trisodyum sitrat dihidratı temiz ve etiketlenmiş 20 mL'lik bir cam sintilasyon şişesine ölçün. 100 mM'lik bir çözelti hazırlamak için, çözeltiye 10 mL ultra saf su mikropipetleyin.</li>
		<li>30 saniye boyunca kullanmadan önce her iki öncü çözeltiyi de sonikleştirin; Toplam reaktif çözünmesinin gerçekleştiğini görsel olarak onaylayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Au tohumlarının sentezi<ol><li>Temiz bir 25.4 mm politetrafloroetilen (PTFE) karıştırma çubuğunu 250 mL'lik temiz bir yuvarlak tabanlı şişeye yerleştirin.</li>
		<li>Şişeye 58.56 mL ultra saf su ekleyin.</li>
		<li>Bu şişeyi bir karıştırma plakasına yerleştirilmiş 120 V 250 mL'lik bir ısıtma mantosuna taşıyın.</li>
		<li>Isıtma mantosunu monte edin ve bağlı ısı kontrol cihazını 640 rpm'de karıştırarak 138 °C'ye ayarlayın.</li>
		<li>Yuvarlak tabanlı şişenin üstüne bir kondansatör takın, bir standa sabitleyin ve kondansatörden su akıtın.</li>
		<li>Su 100 °C'de kaynadığında ve reaksiyon geri akışta olduğunda, kondansatörü kısa bir süre çıkararak 10 mM HAuCl4'ün 1,2 mL'sini doğrudan çözeltiye pipetleyin.</li>
		<li>Reaksiyonun geri akışa dönmesine izin verin, ardından kondansatörü ayırın.</li>
		<li>Tek bir ilavede 480 μL 100 mM trisodyum sitrat çözeltisini bir kerede hızlı bir şekilde enjekte edin. NOT: Tutarlı, monodispers partikül oluşumunu sağlamak için 100 mM trisodyum sitrat, tek bir enjeksiyonla hızlı bir şekilde eklenmelidir.</li>
		<li>Kondansatörü hemen şişeye geri yerleştirin ve çözeltinin 8 dakika geri akmasına izin verin. NOT: Sitrat enjeksiyonundan yaklaşık 2 dakika sonra, son renk bordo olmak üzere koyu mor-kırmızıya doğru gözle görülür bir renk değişikliği gözlenmelidir.</li>
		<li>8 dakika sonra, yuvarlak tabanlı şişeyi ısıtma mantosundan çıkarın ve oda sıcaklığına dönmesine izin verin.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Au-Sn bimetalik nanopartiküllerin sentezi
<ol><li>Öncü çözeltilerin hazırlanması<ol><li>Ağırlıkça% 10 polivinilpirolidon (PVP) çözeltisi hazırlamak için aşağıdaki adımları gerçekleştirin:<ol><li>Temiz ve etiketlenmiş 20 mL'lik bir cam parıldama şişesine analitik bir terazi kullanarak 0,1 g PVP'yi doğru bir şekilde ölçün.</li>
			<li>Şişeye 1 mL ultra saf su mikropipetleyin. Tamamen çözünmesi için 1 dakika boyunca sonikate.</li>
		</ol></li>
		<li>5 mM SnCl4 çözeltisi hazırlamak için aşağıda belirtilen adımları izleyin:<ol><li>Bir mikropipet kullanarak, 7,5 mL ultra saf suyu 20 mL'lik temiz bir parıldama şişesine aktarın.</li>
			<li>Bir mikropipet kullanarak şişeye hızlı bir şekilde 4.34 μL SnCl4 enjekte edin ve çözeltiyi tamamen eriyene kadar döndürün. DİKKAT: SnCl4 çözeltisi, aşındırıcılığı, dumanı ve reaktifin ayrışmasına yol açabilecek ortam koşullarındaki reaktivitesi nedeniyle çeker ocakta kullanılmalıdır.</li>
		</ol></li>
		<li>260 mM NaBH4 çözeltisi hazırlamak için aşağıdaki adımı izleyin:<ol><li>Temiz ve etiketlenmiş 20 mL'lik bir cam sintilasyon şişesine analitik terazi kullanarak 20 mg NaBH4'ü doğru bir şekilde ölçün. NOT: NaBH4 çözeltisi, numuneye enjeksiyondan hemen önce hazırlanır.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Bimetalik nanopartiküllerin oluşumu<ol><li>6 mL Au tohumu ve karşılık gelen miktarda ultra saf suyu 12,7 mm PTFE karıştırma çubuğu ile 20 mL'lik temiz bir cam parıldama şişesine pipetleyin. NOT: Ultra saf su, PVP, SnCl4 ve NaBH4 miktarı, yapılan %Au-Sn çözeltisine bağlıdır ve Tablo 1'de bulunabilir.</li>
		<li>Şişeyi bir karıştırma plakasına yerleştirin ve 1.500 rpm'de karıştırmaya başlayın.</li>
		<li>Uygun miktarda ağırlıkça% 10 PVP'yi reaksiyon şişesine pipetleyin.</li>
		<li>5 mM SnCl4çözeltisinin karşılık gelen miktarını reaksiyon şişesine ekleyin.</li>
		<li>Reaksiyon şişesini çıkarın ve sıkıca kapatın ve 10 dakika boyunca 60 ° C'lik bir sıcak su banyosuna koyun. NOT: Bu adım sırasında karıştırma çubukları şişelerde kalabilir.</li>
		<li>10 dakika sonra, şişeyi sıcak su banyosundan çıkarın, kapağını açın ve 1.500 rpm'de karıştırma plakasına geri yerleştirin.</li>
		<li>Katı NaBH4 içeren şişeye 2,03 mL ultra saf su ekleyin, sıkıca kapatın ve eriyene kadar çalkalayın.</li>
		<li>260 mM NaBH4 çözeltisini hemen tek bir hızlı enjeksiyonla reaksiyon şişesine pipetleyin ve 30 saniye boyunca karıştırılmasına izin verin. NOT: Çözelti, kabarcık oluşumu ile bordodan sarı-turuncuya renk değiştirir.</li>
		<li>Reaksiyon şişesini karıştırma plakasından çıkarın, gevşek bir şekilde kapatın ve 20 dakika boyunca 60 ° C'lik bir sıcak su banyosuna koyun.</li>
		<li>20 dakika sonra, şişeyi sıcak su banyosundan çıkarın.</li>
		<li>Karıştırma çubuğunu reaksiyon şişesinden çıkarın.</li>
		<li>Karakterizasyondan önce çözeltinin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Plazmonik bimetalik nanopartiküllerin optik karakterizasyonu
<ol><li>Kuvars küvette ultra saf su kullanarak cihazı boş olarak sıfırlayın ve bir arka plan düzeltmesi yapın.</li>
	<li>200-700 nm aralığında UV görünür spektrumu elde etmek için numuneyi 1 cm yol uzunluğuna sahip temiz bir kuvars küvete aktarın.</li>
</ol>4. Plazmonik bimetalik nanopartiküllerin yapısal karakterizasyonu
<ol><li>Uygun miktarda numuneyi bir mikropipet kullanarak 2.0 mL'lik bir mikrosantrifüj tüpüne aktarın ve oda sıcaklığında 5.510 x g'da 8 dakika boyunca santrifüjleyin.</li>
	<li>8 dakika sonra, peleti bozmadan bir pipet kullanarak süpernatanı tüpten çıkarın. Peletler tüplerin dibinde bırakılır.</li>
	<li>Pelet ve girdap içeren tüplere 1.50 mL ultra saf su ekleyin.</li>
	<li>Numuneleri tekrar 5,510 x g'da 8 dakika santrifüjleyin.</li>
	<li>Tamamlandıktan sonra, süpernatantın çoğunu çıkarın ve her tüpte konsantre bir numune bırakın. Yaklaşık 200 μL konsantre partikül kolloid kalmalıdır.</li>
	<li>Bir pipet kullanarak, konsantre numuneleri sıfır arka planlı bir silikon tutucuya aktarın.</li>
	<li>Tutucuyu tamamen kuruması için üstü açık olarak bir kurutucuya yerleştirin.</li>
	<li>Kuruduktan sonra, veri toplamak için numuneyi X-ışını difraktometresine yerleştirin. X-ışını kaynağı olarak 1.54 şdalga boyuna sahip bir Cu Kα , 10 ° -90 ° 2θ aralığında 1 ° dk-1 tarama hızına sahip kullanıldı.</li>
</ol>5. Plazmonik bimetalik nanopartiküllerin görüntülenmesi
<ol><li>Numunenin uygun bir miktarını bir mikropipet kullanarak 2.0 mL'lik bir mikrosantrifüj tüpüne aktarın ve 8 dakika boyunca 5.510 x g'da santrifüjleyin (RT'de).</li>
	<li>8 dakika sonra, peleti bozmadan bir pipet kullanarak süpernatanı tüpten çıkarın. Peletler tüplerin dibinde bırakılır.</li>
	<li>Pelet içeren tüplere 1,5 mL ultra saf su ekleyin ve yeniden süspanse etmek için girdap ekleyin.</li>
	<li>Numuneleri 8 dakika boyunca 5.510 x g'da tekrar santrifüjleyin.</li>
	<li>Tamamlandıktan sonra, süpernatantın çoğunu çıkarın ve pelet kalan süpernatan içine homojen bir şekilde dağılana kadar numuneyi sallayarak tüpü manuel olarak çalkalayın. Her tüpte konsantre numuneyi geride bırakın.</li>
	<li>Bir mikropipet kullanarak, konsantre numunenin 10 μL'sini bir Cu Karbon Tip-B transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ızgarasına pipetleyin.</li>
	<li>Izgarayı kuruması için yaklaşık 2 saat boyunca üstü açık olarak bir kurutucuya yerleştirin. NOT: Örnek görüntüleme, 100 kV hızlanma voltajına sahip bir TEM kullanılarak gerçekleştirilmiştir; ImageJ yazılımı kullanılarak polidispersite ve boyut analizi için ek analiz yapıldı.</li>
</ol>

Plazmonik Altın-Kalay Alaşımı Nanopartiküllerinin Sulu Sentezi

<ol>
	<li>Fonseca Guzman, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon+manipulation+by+post-transition+metal+alloying.">Plasmon manipulation by post-transition metal alloying.</a> Matter. 6 (3), 1-17 (2023).</li><li>Branco, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+gold-tin+alloy+nanoparticles+with+tunable+plasmonic+properties.">Synthesis of gold-tin alloy nanoparticles with tunable plasmonic properties.</a> STAR Protoc. 4 (3), 102410 (2023).</li><li>Kelly, K. L., Coronado, E., Zhao, L. L., Schatz, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+optical+properties+of+metal+nanoparticles:+The+influence+of+size,+shape,+and+dielectric+environment.">The optical properties of metal nanoparticles: The influence of size, shape, and dielectric environment.</a> J Phys Chem B. 107 (3), 668-677 (2003).</li><li>Linic, S., Christopher, P., Xin, H., Marimuthu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+and+photocatalytic+transformations+on+metal+nanoparticles+with+targeted+geometric+and+plasmonic+properties.">Catalytic and photocatalytic transformations on metal nanoparticles with targeted geometric and plasmonic properties.</a> Acc Chem Res. 46 (8), 1890-1899 (2013).</li><li>Naldoni, A., Shalaev, V. M., Brongersma, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applying+plasmonics+to+a+sustainable+future.">Applying plasmonics to a sustainable future.</a> Science. 356 (6341), 908-909 (2017).</li><li>King, M. E., Fonseca Guzman, M. V., Ross, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Material+strategies+for+function+enhancement+in+plasmonic+architectures.">Material strategies for function enhancement in plasmonic architectures.</a> Nanoscale. 14 (3), 602-611 (2022).</li><li>Zhou, M., Li, C., Fang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noble-metal+based+random+alloy+and+intermetallic+nanocrystals:+Syntheses+and+applications.">Noble-metal based random alloy and intermetallic nanocrystals: Syntheses and applications.</a> Chem Rev. 121 (2), 736-795 (2020).</li><li>Cortie, M. B., McDonagh, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+optical+properties+of+hybrid+and+alloy+plasmonic+nanoparticles.">Synthesis and optical properties of hybrid and alloy plasmonic nanoparticles.</a> Chem Rev. 111 (6), 3713-3735 (2011).</li><li>Leitao, E. M., Jurca, T., Manners, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalysis+in+service+of+main+group+chemistry+offers+a+versatile+approach+to+p-block+molecules+and+materials.">Catalysis in service of main group chemistry offers a versatile approach to p-block molecules and materials.</a> Nat Chem. 5 (10), 817-829 (2013).</li><li>Melen, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frontiers+in+molecular+p-block+chemistry:+From+structure+to+reactivity.">Frontiers in molecular p-block chemistry: From structure to reactivity.</a> Science. 363 (6426), 479-484 (2019).</li><li>Turkevich, J., Stevenson, P. C., Hillier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+the+nucleation+and+growth+processes+in+the+synthesis+of+colloidal+gold.">A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold.</a> Farad Disc. 11, 55-75 (1951).</li></ol>

Yazarlar hiçbir rakip çıkar beyan etmezler.

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...

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 bilinen, kapsamlı bir şekilde incelenmiş bir soy metaldir. Bununla birlikte, Au LSPR görünür ve kızılötesi ile sınırlıdır ve daha yüksek enerjilereayarlanamaz 6,7,8. Bu arada, geçiş sonrası metaller, soy metallerdenfarklı çeşitli ilginç reaktif ve katalitik özelliklere sahiptir 6,9,10. Au'yu geçiş sonrası metallerle alaşımlayarak, LSPR UV1'e doğru daha yüksek enerjilere ayarlanabilir. Bu protokol Au-Sn alaşımına odaklanmaktadır. Sn'nin birçok metalle kolayca alaşımlandığı bilinmektedir, UV LSPR'lere sahip olabilir ve karbondioksit indirgemesi 6,7,8 yoluyla formik asit oluşumu gibi ilginç katalitik uygulamalara sahiptir. Au ve Sn alaşımları, kimyasal indirgeme ve Sn'nin tohumlara difüzyonu yoluyla tohumlanmış bir işlem kullanılarak sentezlendi.
Bu yöntemin birincil amacı, sulu metal nanopartikül alaşımlarını sulu kimya kullanarak tezgah üstünde hızlı bir şekilde (yani birkaç saat içinde) ve tekrarlanabilir bir şekilde sentezlemektir. Başlangıçta, Au tohumları Turkevich yöntemi11 kullanılarak hazırlanır, ardından rastgele alaşım nanopartikülleri oluştururken yaygın bir strateji olan tohum bazlı difüzyon sentezi8 yapılır. Özellikle, Sn'nin alaşımlanması, daha yüksek sıcaklık, daha yüksek vakum enstrümantasyonu veya tehlikeli çözücüler gerektiren diğer yöntemlere 7,8 kıyasla basit ekipmanla ılıman bir ortamda nispeten kısa bir süre (~ 30 dakika) gerektirir. Bu işlem, külfetli çevresel kontrollere ihtiyaç duymadan ılıman, sulu koşullarda gerçekleştirilebilir. Elde edilen Au-Sn alaşımları, Sn içeriğini manipüle ederek kontrol edilebilen tutarlı morfolojiye, boyuta, şekle ve optik özelliklere sahiptir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Basix Microcentrifuge Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#02-682-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cary 100 UV-visible Spectrophotometer</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>Cat#G9821A; RRID:SCR_019481</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cary WinUV</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td></td>
			<td>https://www.agilent.com/en/product/molecular-spectroscopy/uv-vis-uv-visnir-spectroscopy/uv-vis-uv-vis-nirsoftware/cary-winuv-softwar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crystallography Open Database</td>
			<td>CrystalEye</td>
			<td>RRID: SCR_005874</td>
			<td>http://www.crystallography.net/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cu Carbon Type-B Grids 
			(200 mesh, 97 &#181;m grid holes)</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>Cat#01811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Direct-Q 3 UV-R Water Purification System</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>Cat#ZRQSVR300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Entris Analytical Balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#ENTRIS64I-1SUS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass round-bottom flask (250 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#FB201250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass scintillation vials</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>Cat#986548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid 
			(HCl, NF/FCC)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CAS: 7647-01-0, 7732-18-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen tetrachloroaurate (III) trihydrate 
			(HAuCl4&#183;3H2O, 99.99%)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>CAS: 16961-25-4</td>
			<td>kept in a desiccator for consistency of purity and stability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institute of Health</td>
			<td>RRID: SCR_003070</td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/download.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotemp GPD 10 Hot Water Bath</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#FSGPD10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotemp Hot Plate Stirrer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#SP88857200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mili-Q Ultrapure Water 
			(18.2 M&#937;-cm)</td>
			<td>Water purification system</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Miniflex X-Ray Diffractometer</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td>RRID:SCR_020451</td>
			<td>https://www.rigaku.com/products/xrd/miniflex</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Model 5418 Microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>Cat#022620304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitric acid 
			(HNO3, Certified ACS Plus)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CAS: 7697-37-2, 7732-18-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>On/Off Temperature Controller for Heating Mantle</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#11476289</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optifit Racked Pipette Tips (0.5-200 &#181;L)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#790200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optifit Racked Pipette Tips (10-1000 &#181;L)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#791000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Philips CM12 120 kV Transmission Electron Microscope</td>
			<td>Philips</td>
			<td>RRID:SCR_020411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tups (1-10 mL)</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>Cat#1051-0000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinylpyrrolidone) 
			(PVP; molecular weight [MW] = 40,000)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>CAS: 9003-39-8</td>
			<td>kept in a desiccator for consistency of purity and stability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Practum Precision Balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat# PRACTUM1102-1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE Magnetic Stir Bar (12.7 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#14-513-93</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE Magnetic Stir Bar (25.4 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#14-513-94</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Cuvette 
			(length &#215; width &#215; height: 10 mm &#215; 12.5 mm &#215; 45 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#14-958-126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round Bottom Heating Mantle 120 V 250 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#11-476-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SmartLab Studio II</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td></td>
			<td>https://www.rigaku.com/products/xrd/studio</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium borohydride 
			(NaBH4, 97+%)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>CAS: 16940-66-2</td>
			<td>kept in a desiccator for consistency of purity and stability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SureOne Pipette Tips (0.1-10 &#181;L)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Cat#02-707-437</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta Mechanical Pipette (P10)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#LH-729020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta Mechanical Pipette (P1000)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#LH-729070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta Mechanical Pipette (P10000)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#LH-729090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta Mechanical Pipette (P20)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#LH-729030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tacta Mechanical Pipette (P200)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Cat#LH-729060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tin (IV) chloride 
			(SnCl4, 99.99%)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>CAS: 7646-78-8</td>
			<td>kept in the fume hood and sealed with Parafilm between uses to avoid exposure to ambient conditions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trisodium citrate dihydrate 
			(C6H5Na3O7&#183;2H2O, 99%)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>CAS: 6132-04-3</td>
			<td>kept in a desiccator for consistency of purity and stability</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zero-Background Si Sample Holder</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

aqueous synthesis of plasmonic gold-tin alloy nanoparticles

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.

Plasmonic metal nanoparticles1,2 have applications in catalysis, optoelectronics, sensing, and sustainability due to their ability to absorb light with great efficiency, concentrate light into sub-nanometer volumes, and enhance catalytic reactions3,4,5. Only a few metals display efficient localized surface plasmon resonances (LSPRs). Among them, one of the widely explored metals is Au3.
Au is an extensively studied noble metal known for its stable alloy formation with other metals. However, the Au LSPR is limited to the visible and infrared and cannot be tuned to higher energies6,7,8. Meanwhile, post-transition metals have a variety of interesting reactive and catalytic properties distinct from the noble metals6,9,10.&#160;By alloying Au with post-transition metals, the LSPR can be tuned toward higher energies toward the UV1.&#160;This protocol focuses on Au-Sn alloying. Sn is known to alloy readily with many metals, can have UV LSPRs, and has interesting catalytic applications, such as formic acid formation via carbon dioxide reduction6,7,8. Au and Sn alloys were synthesized using a seeded process through chemical reduction and diffusion of Sn into the seeds.
The primary goal of this method is to synthesize aqueous metal nanoparticle alloys quickly (i.e.,&#160;in a few hours) and reproducibly at the benchtop using aqueous chemistry. Initially, Au seeds are prepared using the Turkevich method11, followed by seed-based diffusion synthesis, a common strategy when forming random alloy nanoparticles8. Notably, alloying of Sn requires a relatively short time (~30 min) in a mild environment with simple equipment compared to other methods7,8 that require higher temperature, higher vacuum instrumentation, or hazardous solvents. This process can be performed in mild, aqueous conditions without the need for burdensome environmental controls.&#160;The resulting Au-Sn alloys have consistent morphology, size, shape, and optical properties that can be controlled by manipulating the Sn content.

Yazar Spotlight: Sentez ve Element Karıştırmayı İlerletmek için Sürdürülebilir Nanomalzemeler Tasarlama

Our research focus is on designing and creating new kinds of nanomaterials that incorporate a wide variety of elements that impact major challenges in sustainability and in energy. A primary focus of this is understanding how to mix elements with distinct properties across the periodic table. Most syntheses for alloy metal nanoparticles require high temperatures, organic solvents, and we remove oxygen.Our synthesis works in mild conditions, in water, and on the bench top with mild heating. Our future research will focus on exploring the generalizability of this strategy to incorporate multiple elements into alloy nanoparticles while also controlling their size and their shape. These are crucial for unlocking new properties.

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...

Read this Scientific Article Protocol about Author Spotlight: Designing Sustainable Nanomaterials for Advancing Synthesis and Element Mixing at JoVE.com

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.

This protocol describes the synthesis of Au nanoparticle seeds and the subsequent formation of Au-Sn bimetallic nanoparticles. These nanoparticles have ...

Araştırma odak noktamız, sürdürülebilirlik ve enerjideki büyük zorlukları etkileyen çok çeşitli unsurları içeren yeni tür nanomalzemeler tasarlamak ve yaratmaktır. Bunun birincil odak noktası, periyodik tablo boyunca farklı özelliklere sahip elementlerin nasıl karıştırılacağını anlamaktır. Alaşımlı metal nanopartiküller için çoğu sentez, yüksek sıcaklıklar, organik çözücüler gerektirir ve oksijeni uzaklaştırırız.Sentezimiz ılıman koşullarda, suda ve hafif ısıtma ile tezgah üstünde çalışır. Gelecekteki araştırmamız, bu stratejinin alaşım nanopartiküllerine birden fazla element dahil etmek ve aynı zamanda boyutlarını ve şekillerini kontrol etmek için genelleştirilebilirliğini keşfetmeye odaklanacaktır. Bunlar, yeni mülklerin kilidini açmak için çok önemlidir.

aqueous-synthesis-of-plasmonic-gold-tin-alloy-nanoparticles

Research

JoVE Journal

Chemistry

Aqueous Synthesis of Plasmonic Gold-Tin Alloy Nanoparticles

422 Görüntüleme.  University of Massachusetts Lowell. Araştırma odak noktamız, sürdürülebilirlik ve enerjideki büyük zorlukları etkileyen çok çeşitli unsurları içeren yeni tür nanomalzemeler tasarlamak ve yaratmaktır. Bunun birincil odak noktası, periyodik tablo boyunca farklı özelliklere sahip elementlerin nasıl karıştırılacağını anlamaktır. Alaşımlı metal nanopartiküller için çoğu sentez, yüksek sıcaklıklar, organik çözücüler gerektirir ve oksijeni uzaklaştırırız.Sentezimiz ılıman koşulla...