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).

Cuidado: Tenha cuidado ao trabalhar com produtos químicos e soluções. Siga as práticas de segurança apropriadas e usar luvas, óculos e um casaco de laboratório em todos os momentos. Esteja ciente de que os nanomateriais podem ter riscos adicionais, em comparação com o seu homólogo granel. 1. Preparação de Regentes <ol><li> Preparar a solução de metilviologênio aquosa dissolvendo 0,0012 g de dicloreto de 1,1&#39;-dimetil-4,4&#39;-bipiridínio (metilviologênio; MV 2+) em 20 ml de água...

Este manuscrito proporciona um protocolo detalhado para a síntese in situ de nanoparticulas de ouro (AuNPs) dentro do espaço interlamelar de filmes TNS. Este é o primeiro relatório do in situ síntese de AuNPs dentro do espaço intercalar da TNS. Além disso, descobrimos que o 2-AET + funciona como um reagente de protecção eficaz para AuNPs dentro do intercalar da TNS. Estes métodos hybridized AuNPs e TNS filmes transparentes. Filmes TNS com boa transparência óptica 21 fo...

Vários nanopartículas de metais nobres (MNPS) exibem cores características ou tons devido à sua ressonância de plasma de superfície localizada propriedades (LECC); Assim, MNPs pode ser usado em várias aplicações ópticas e / ou fotoquímicos 1-4. Recentemente, combinações de fotocatalisadores semicondutores de óxido metálico (MOS), tal como óxido de titânio (TiO 2) e MNPs, foram cuidadosamente investigados como novos tipos de fotocatalisadores 5-14. No entanto, em muitos casos, existem quantidades muito pequenas de MNPs na superfície do MOS, porque a maioria das partículas têm áreas de superfície MOS relativamente baixas. Por outro lado, os semicondutores de óxido de metal em camadas (LMOSs) exibem propriedades foto catalíticas e ter uma grande área superficial, tipicamente, várias centenas de metros quadrados por unidade de g de um LMOS 15-17. Além disso, vários LMOSs têm propriedades de intercalação (por exemplo, várias espécies químicas podem ser acomodados dentro dos seus espaços intercamada expansíveis e grandes) 15-20. Assim, com uma combinação de MNPS e LMOSs, espera-se que quantidades relativamente grandes de MNPs são hibridados com os fotocatalisadores semicondutores. Nós relatamos o primeiro na síntese in situ de nanopartículas de cobre (CuNPs) 21 dentro do espaço intercalar de OVMs (titânia nanosheet; TNS 16-30) filmes transparentes através de passos muito simples. No entanto, os detalhes dos procedimentos de síntese e a caracterização dos outros híbridos MnPs e TNS nobres ainda não foram relatados. Além disso, os CuNPs dentro das camadas TNS foram facilmente oxidados e descorou-se sob as condições ambientes 21. Como tal, nós nos concentramos em nanopartículas de ouro (AuNPs), porque AuNPs são amplamente utilizados para vários óptica, fotoquímica e aplicações catalíticas, e espera-se que eles vão ser relativamente estável contra a oxidação 3-5,7,8,10-14 , 28,31,32. Aqui, nós relatamos a síntese de AuNPs dentro do espaço intercalar da TNS e mostrar that 2-ammoniumethanethiol (2-AET +; Figura 1 inserção) funciona eficazmente como um reagente de protecção para AuNPs dentro do intercalar da 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.

Dois tipos de filmes precursoras foram utilizados neste estudo (ou seja, com e sem o reagente de protecção (2-AET +) no interior da camada intermédia de TNS). Na ausência de 2-AET +, 1,1&#39;-dimetil-4,4&#39;-bipiridínio dicloreto de (metilviologênio; MV 2+) foi usado como um expansor do espaço interlamelar, porque MV 2+ molecular contendo LMOSs tenham sido freqüentemente usados como intermediários na método de troca convidad...

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

Aqui, apresentamos um protocolo para a in situ síntese de nanopartículas de ouro (AuNPs) dentro do espaço interlamelar de filmes de titanato de camadas sem a agregação de AuNPs. Nenhuma mudança foi observada espectral mesmo após 4 meses. O material sintetizado tem esperado aplicações em catálise, foto-catálise, e para o desenvolvimento de dispositivos plasmonic rentáveis.

In situ Síntese de Nanopartículas de Ouro sem agregação no espaço Interlayer de Layered titanato filmes transparentes

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

Síntese e funcionalização de nitrogênio dopado Copas de Nanotubos de Carbono com nanopartículas de ouro como Rolhas

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

Engenharia

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

Detecção e recuperação de paládio, do ouro e cobalto Metais da Mina Urbana Usando novos sensores / adsorventes Designados com poros em nanoescala em forma de roda de carroça

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

Fabricação e caracterização de supercondutores 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 Deposição de espessura uniforme, Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; E Como<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Films vidro chalcogenide

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

Faísca Plasma Sintering aparelho utilizado para a Formação de titanato de estrôncio 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

Fabricação de filmes de cor ultra-fino com altamente absorvente Media usando ângulo oblíquo deposição

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

Métodos de Ex Situ e In Situ investigações de transformações estruturais: O caso de cristalização de vidros metálicos

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

Controlável nucleação de cavitação de nanopartículas de ouro plasmônico para reforçar a alta intensidade focada aplicações de ultra-som

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

Rádio frequência Magnetron Sputtering do GdBa2Cu3O7−δ/ La0,67Sr0,33MnO BICAMADA de quase3 filmes em substratos de único-cristal SrTiO3 (STO)

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

Nanofabricação baseado em substrato de grande área de nanopartículas de ouro controláveis e personalizáveis através de Dewetting tampado

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