Name: in situ synthesis of gold nanoparticles without aggregation in the interlayer space of layered titanate transparent films
Uploaded: 2017-01-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films at JoVE.com

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).

Let op: Wees altijd voorzichtig bij het werken met chemicaliën en oplossingen. Volg de veiligheidsvoorschriften en draag handschoenen, bril en een laboratoriumjas te allen tijde. Wees ervan bewust dat nanomaterialen bijkomende gevaren kunnen hebben in vergelijking met hun bulk tegenhanger. 1. Voorbereiding van Regenten <ol><li> Bereid de methylviologeen waterige oplossing door het oplossen van 0,0012 g 1,1&#39;-dimethyl-4,4&#39;-bipyridiniumdichloride (methylviologeen; MV 2+) in 20 ml water 0,2 mM ...

Het manuscript geeft een gedetailleerd protocol voor de in situ synthese van gouden nanodeeltjes (AuNPs) in de tussenlaag ruimte van TNS films. Dit is het eerste verslag van de in situ synthese van AuNPs binnen de tussenlaag ruimte van TNS. Bovendien vonden we dat de 2-AET + werkt als een effectieve beschermende reagens voor AuNPs in de tussenlaag van TNS. Deze methoden gehybridiseerd AuNPs en TNS transparante films. TNS films met goede optische transparantie 21 werden gesynthetis...

Diverse edelmetaal nanodeeltjes (MNP) karakteristieke kleuren en tinten als gevolg van hun lokale surface plasmon resonance (LSPR) eigenschappen vertonen; dus kunnen MNP worden gebruikt in verschillende optische en / of fotochemische toepassingen 1-4. Onlangs van metaal- oxide halfgeleider (MOS) fotokatalysatoren, zoals titaanoxide (TiO 2) en MNP&#39;s, zijn grondig onderzocht als nieuwe soorten fotokatalysatoren 5-14. In veel gevallen, zeer kleine hoeveelheden MNP&#39;s bestaan ​​op de MOS oppervlak, omdat de meeste MOS deeltjes betrekkelijk lage specifieke oppervlakken. Anderzijds, gelaagd metaaloxide halfgeleiders (LMOSs) vertonen fotokatalytische eigenschappen en hebben een groot oppervlak, gewoonlijk enkele honderden vierkante meters per eenheid g van een VLO 15-17. Daarnaast zijn er diverse LMOSs hebben intercalatie eigenschappen (dat wil zeggen, kan verschillende chemische stoffen worden ondergebracht in hun uitbreidbaar en grote tussenlaag spaties) 15-20. Dus, met een combinatie van MNP&#39;s en LMOSs wordt verwacht dat betrekkelijk grote hoeveelheden MNP&#39;s worden gehybridiseerd met de halfgeleider fotokatalysatoren. We hebben gemeld de eerste in situ synthese van koper nanodeeltjes (CuNPs) 21 binnen de tussenlaag ruimte van VLO (titania nanosheet; TNS 16-30) transparante films door middel van eenvoudige stappen. De gegevens van de synthetische procedures en karakterisering van de andere edele MNP&#39;s en TNS hybriden nog niet gemeld. Bovendien waren de CuNPs binnen de TNS lagen gemakkelijk geoxideerd en ontkleurd onder omgevingsomstandigheden 21. Daarom hebben we ons gericht op gouden nanodeeltjes (AuNPs), omdat AuNPs schaal worden gebruikt voor verschillende optische, fotochemische en katalytische toepassingen, en verwacht wordt dat zij relatief stabiel tegen oxidatie 3-5,7,8,10-14 zal , 28,31,32. Hier melden wij de synthese van AuNPs binnen de tussenlaag ruimte van TNS en show-that 2-ammoniumethanethiol (2-AET + Figuur 1 inzet) werkt effectief als een beschermende reagens voor AuNPs binnen de tussenlaag van TNS.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="979">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:295px;">Methyl viologen dichloride</td>
			<td style="width:173px;">Aldrich Chemical&#160; Co., Inc.</td>
			<td style="width:124px;">1910-42-5</td>
			<td style="width:388px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Tetrabutylammonium hydroxide</td>
			<td>TCI</td>
			<td>T1685</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">cesium carbonate</td>
			<td>Kanto Chemical Co., Inc.</td>
			<td>07184-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">anatase titanium dixoide</td>
			<td>Ishihara Sangyo Ltd.</td>
			<td>ST-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">hydrochloric acid</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>20010-0350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">sodium hydroxide</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>195-13775</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Tetrachloroauric(III) acid trihydrate</td>
			<td>Kanto Chemical Co., Inc.</td>
			<td>17044-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">sodium tetrahydroborate</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>39245-1210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">2-ammoniumethanethiol hydrochloride</td>
			<td>TCI</td>
			<td>A0296</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Ultrapure water (0.056 &#181;S/cm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Milli-Q water purification system (Direct-Q&#174; 3UV, Millipore)</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Microscope slide (Thickness : 1.0&#8764;1.2 mm)</td>
			<td>Matsunami glass Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in situ synthesis of gold nanoparticles without aggregation in the interlayer space of layered titanate transparent films

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.

Twee types precursor films werden gebruikt in deze studie (dat wil zeggen met en zonder de beschermende reagens (2-AET +) in de tussenlaag van TNS). Aangezien 2-AET +, 1,1&#39;-dimethyl-4,4&#39;-bipyridiniumdichloride (methylviologeen; MV 2+) werd gebruikt als een uitbreiding van de tussenlaag ruimte, omdat MV 2+ bevattende LMOSs geweest vaak gebruikt als tussenproducten bij de gast ruil werkwijze voor het bereiden LMOSs 16,17,21,...

Watch this Scientific Journal Video about In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films at JoVE.com

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Hier presenteren we een protocol voor de in situ synthese van goud nanodeeltjes (AuNPs) binnen de tussenlaag ruimte van gelaagd titanaat films zonder de aggregatie van AuNPs. Geen spectrale verandering werd waargenomen, zelfs na 4 maanden. De gesynthetiseerde materiaal heeft toepassingen in de katalyse, foto-katalyse, en de ontwikkeling van kosteneffectieve plasmonische apparaten verwacht.

In Situ Synthese van Gold Nanodeeltjes zonder Aggregation in de tussenlaag ruimte van Layered Titanate Transparent Films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...

Research

JoVE Journal

Engineering

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Synthesis and Functionalization of Nitrogen-doped Carbon Nanotube Cups with Gold Nanoparticles as Cork Stoppers

Synthese en functionalisering van stikstof-gedoteerde koolstof nanobuis Kopjes met Gold Nanodeeltjes als Cork Stoppers

Nitrogen-doped carbon  nanotubes consist of many cup-shaped graphitic compartments termed as  nitrogen-doped carbon nanotube cups (NCNCs).  These ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Detectie en herstel van Palladium, Goud en Cobalt metalen uit de Urban Mine via innovatieve sensoren / Adsorbentia Aangewezen met nanoschaal Wagon-wheel-vormige poriën

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Fabricage en karakterisering van Supergeleidende Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Afzetting van uniforme dikte Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; En As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalcogenide Glass Films

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

Ontstekingsplasma sinterapparatuur toegepast voor de vorming van strontiumtitaanoxide Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Fabricage van Films van de ultra-dunne kleur met zeer absorberen van Media met behulp van schuine hoek depositie

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methoden van Ex Situ en In Situ onderzoeken van structurele transformaties: het geval van kristallisatie van metalen bril

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Controllable Nucleation of Cavitation from Plasmonic Gold Nanoparticles for Enhancing High Intensity Focused Ultrasound Applications

Beheersbare nucleatie van cavitatie van Enterprise gouden nanodeeltjes voor het verbeteren van hoge intensiteit gericht echografie toepassingen

In this study, plasmonic gold nanoparticles were simultaneously exposed to pulsed near-infrared laser light and high intensity focused ultrasound (HIFU) ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Radiofrequentie Magnetron sputteren van GdBa2Cu3O7−δ/ La0.67Sr0,33MnO3 quasi-dubbelgelaagde Films op SrTiO3 (STO) Single-crystal substraten

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Large Area Substrate-Based Nanofabrication of Controllable and Customizable Gold Nanoparticles Via Capped Dewetting

Groot gebied substraat-gebaseerde Nanofabrication van controleerbaar en aanpasbare gouden nanodeeltjes Via afgetopte Dewetting

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and ...