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).

Varning: Använd alltid försiktig när du arbetar med kemikalier och lösningar. Följ lämpliga säkerhetsrutiner och handskar, glasögon och en laboratorierock vid alla tidpunkter. Var medveten om att nanomaterial kan ha ytterligare risker jämfört med deras bulk motsvarighet. 1. Beredning av Regents <ol><li> Förbered metylviologen vattenlösning genom upplösning av 0,0012 g 1,1&#39;-dimetyl-4,4&#39;-bipyridiniumdiklorid (metyl-viologen; MV 2+) i 20 ml vatten för att ge 0,2 mM MV 2+.</su...

Detta manuskript ger ett detaljerat protokoll för in situ-syntes av guldnanopartiklar (AuNPs) inom mellanskiktet utrymmet av TNS filmer. Detta är den första rapporten av in situ syntes av AuNPs inom mellanskiktet utrymme TNS. Dessutom fann vi att 2-AET + fungerar som en effektiv skyddande reagens för AuNPs inom mellanskikt av TNS. Dessa metoder hybridiserade AuNPs och TNS transparenta filmer. TNS filmer med god optisk transparens 21 syntetiserades genom sintringsprocesser (s-T...

Olika ädelmetallnanopartiklar (MNP) uppvisar karakteristiska färger eller toner på grund av deras lokala ytplasmonresonans (LSPR) egenskaper; sålunda kan MNP användas i olika optiska och / eller fotokemiska applikationer 1-4. Nyligen kombinationer av metalloxidhalvledare (MOS) fotokatalysatorer, såsom titanoxid (TiO 2) och MNP, har undersökts grundligt som nya typer av fotokatalysatorer 5-14. Men i många fall, mycket små mängder av MNP existera på MOS ytan, eftersom de flesta MOS partiklar har ytareor relativt låga. Å andra sidan, skiktade metalloxidhalvledare (LMOSs) uppvisar fotokatalytiska egenskaper och har en stor ytarea, typiskt flera hundra kvadratmeter per enhets g av en LMO 15-17. Dessutom, olika LMOSs har interkala egenskaper (det vill säga, kan olika kemiska ämnen rymmas inom sina expanderbara och stora mellanskikts mellanslag) 15-20. Således, med en kombination av MNP och LMOSs, förväntas det att relativt stora mängder av MNP hybridiseras med halvledarfotokatalysatorer. Vi har rapporterat den första in situ syntes av kopparnanopartiklar (CuNPs) 21 i mellanskiktet utrymme LMO (titan nanosheet, TNS 16-30) transparenta filmer genom mycket enkla steg. Men detaljerna i de syntetiska förfarandena och karakterisering av de andra ädla MNP och TNS hybrider har ännu inte rapporterats. Dessutom CuNPs inom TNS skikten lätt oxideras och avfärgades under omgivningsförhållanden 21. Som sådan har vi fokuserat på guldnanopartiklar (AuNPs), eftersom AuNPs används allmänt för olika optiska, fotokemiska, och katalytiska tillämpningar, och det förväntas att de kommer att vara relativt stabil mot oxidation 3-5,7,8,10-14 , 28,31,32. Här rapporterar vi syntesen av AuNPs inom mellanskiktet loppet av TNS och visa that2-ammoniumethanethiol (2-AET +; Figur 1 infälld) fungerar effektivt som ett skyddande reagens för AuNPs inom mellanskikt av 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.

Två typer av prekursor-filmer användes i denna studie (dvs med och utan den skyddande reagens (2-AET +) inom mellanskikt av TNS). I frånvaro av 2-AET +, 1,1&#39;-dimetyl-4,4&#39;-bipyridiniumdiklorid (metyl-viologen; MV 2+) användes som en expander av mellanskiktsutrymmet, eftersom MV 2+ -innehållande LMOSs har varit ofta används som mellanprodukter i gäst utbyte förfarande för framställning LMOSs 16,17,21,33-36. <...

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

Här presenterar vi ett protokoll för in situ-syntes av guldnanopartiklar (AuNPs) inom mellanskiktet loppet av skiktade titanate filmer utan sammanläggning av AuNPs. Ingen spektral förändring observerades även efter 4 månader. Den syntetiserade materialet har väntat tillämpningar inom katalys, fotokatalys, och utvecklingen av kostnadseffektiva plasmoniska enheter.

In Situ Syntes av guld nanopartiklar utan aggregering i mellanskiktet Space of Layered Titanate transparenta filmer

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

Syntes och funktionalisering av kväve-dopade Cups kolnanorör med guld nanopartiklar som korkar

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

Upptäckt och Återvinning av palladium, guld och kobolt Metals från Urban Mine Använda Nya Sensorer / Adsorbents Utsedda med Nanoscale Wagon-hjulformade porer

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

Tillverkning och karakterisering av supraledande resonatorer

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

Elektro Deposition jämntjock Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Och As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; kalkogenidglas 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

Spark Plasma Sintring apparat som används för bildandet av strontium titanate 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

Tillverkning av ultra-tunn färg filmer med mycket absorberande medier med sned vinkel nedfall

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

Metoder Ex Situ och In Situ utredningar av strukturomvandlingar: fallet av kristallisation av metalliska glasögon

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

Kontrollerbar kärnbildning av kavitation från plasmoniska guld nanopartiklar för att förbättra hög intensitet fokuserat ultraljud program

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

Radiofrekvens Magnetron Sputtering av GdBa2Cu3O7−δ/ La0,67Sr0,33MnO3 kvasi lipidens filmer på SrTiO3 (STO) singel-kristall substrat

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

Stort område substrat-baserade närfältsmikroskop av kontrollerbar och anpassningsbara Guldnanopartiklar Via utjämnade Dewetting

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