Name: photodeposition of pd onto colloidal au nanorods by surface plasmon excitation
Uploaded: 2019-08-15T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation at JoVE.com

Ce travail a été parrainé par le Laboratoire de recherche de l'Armée de terre et a été réalisé en vertu de l'accord de coopération de l'USARL Numéro W911NF-17-2-0057 attribué à G.T.F. Les points de vue et les conclusions contenus dans ce document sont ceux des auteurs et ne doivent pas être interprétés comme représentant les politiques officielles, exprimées ou implicites, du Laboratoire de recherche de l'Armée de terre ou du gouvernement des États-Unis. Le gouvernement des États-Unis est autorisé à reproduire et à distribuer des réimpressions à des fins gouvernementales, malgré toute notation de droit d'auteur dans les cas.

1. Répartition des nanorods Au
REMARQUE : Le bromure de cetyltrimethymmonium (CTAB) couvert auNR peut être synthétisé par chimie humide (étape 1.1) ou acheté commercialement (étape 1.2) selon la préférence du lecteur, chacun donnant des résultats similaires. Les résultats de ce travail ont été basés sur la base commerciale-source, AuNR avec penta-twinned structure en cristal. L'impact de la structure cristalline des graines AuNR (c.-à-d. monocrystalline vs penta-twinned) sur la mo...

<ol>
	<li>Forcherio, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+deposition+of+platinum+onto+gold+nanorods+by+plasmonic+hot+electrons.">Targeted deposition of platinum onto gold nanorods by plasmonic hot electrons.</a> Journal of Physical Chemistry C. 122 (50), 28901-28909 (2018).</li><li>Langille, M. R., Personick, M. L., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-Mediated+Syntheses+of+Metallic+Nanostructures.">Plasmon-Mediated Syntheses of Metallic Nanostructures.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (52), 13910-13940 (2013).</li><li>Qiu, J., Wei, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Plasmon-Mediated+Photothermal+Chemistry.">Surface Plasmon-Mediated Photothermal Chemistry.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 118 (36), 20735-20749 (2014).</li><li>Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-Plasmon-Driven+Hot+Electron+Photochemistry.">Surface-Plasmon-Driven Hot Electron Photochemistry.</a> Chemical Reviews. 118 (6), 2927-2954 (2018).</li><li>Qiu, J., Wu, Y. C., Wang, Y. C., Engelhard, M. H., McElwee-White, L., Wei, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Plasmon+Mediated+Chemical+Solution+Deposition+of+Gold+Nanoparticles+on+a+Nanostructured+Silver+Surface+at+Room+Temperature.">Surface Plasmon Mediated Chemical Solution Deposition of Gold Nanoparticles on a Nanostructured Silver Surface at Room Temperature.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (1), 38-41 (2013).</li><li>Qiu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Plasmon-Mediated+Chemical+Solution+Deposition+of+Cu+Nanoparticle+Films.">Surface Plasmon-Mediated Chemical Solution Deposition of Cu Nanoparticle Films.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 120 (37), 20775-20780 (2016).</li><li>Boyd, D. A., Greengard, L., Brongersma, M., El-Naggar, M. Y., Goodwin, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-Assisted+Chemical+Vapor+Deposition.">Plasmon-Assisted Chemical Vapor Deposition.</a> Nano Letters. 6 (11), 2592-2597 (2006).</li><li>Di Martino, G., Michaelis, F. B., Salmon, A. R., Hofmann, S., Baumberg, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+Nanowire+Growth+by+Light.">Controlling Nanowire Growth by Light.</a> Nano Letters. 15 (11), 7452-7457 (2015).</li><li>Di Martino, G., Turek, V. A., Braeuninger-Weimer, P., Hofmann, S., Baumberg, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-induced+reduction+and+in-situ+optical+spectroscopy+of+individual+plasmonic+copper+nanoparticles+for+catalytic+reactions.">Laser-induced reduction and in-situ optical spectroscopy of individual plasmonic copper nanoparticles for catalytic reactions.</a> Applied Physics Letters. 110 (7), 071111 (2017).</li><li>Xue, C., Millstone, J. E., Li, S., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-Driven+Synthesis+of+Triangular+Core&#8211;Shell+Nanoprisms+from+Gold+Seeds.">Plasmon-Driven Synthesis of Triangular Core&#8211;Shell Nanoprisms from Gold Seeds.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46 (44), 8436-8439 (2007).</li><li>Langille, M. R., Zhang, J., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-Mediated+Synthesis+of+Heterometallic+Nanorods+and+Icosahedra.">Plasmon-Mediated Synthesis of Heterometallic Nanorods and Icosahedra.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50 (15), 3543-3547 (2011).</li><li>Zhai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyvinylpyrrolidone-induced+anisotropic+growth+of+gold+nanoprisms+in+plasmon-driven+synthesis.">Polyvinylpyrrolidone-induced anisotropic growth of gold nanoprisms in plasmon-driven synthesis.</a> Nature Materials. 15 (8), 889-895 (2016).</li><li>Forcherio, G. T., Baker, D. R., Boltersdorf, J., McClure, J. P., Leff, A. C., Lundgren, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+assembly+of+bimetallic+nanoarchitectures+by+interfacial+photocatalysis+with+plasmonic+hot+electrons.">Directed assembly of bimetallic nanoarchitectures by interfacial photocatalysis with plasmonic hot electrons.</a> Nanophotonic Materials XV. 10720, 107200K (2018).</li><li>Tebbe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver-Overgrowth-Induced+Changes+in+Intrinsic+Optical+Properties+of+Gold+Nanorods:+From+Noninvasive+Monitoring+of+Growth+Kinetics+to+Tailoring+Internal+Mirror+Charges.">Silver-Overgrowth-Induced Changes in Intrinsic Optical Properties of Gold Nanorods: From Noninvasive Monitoring of Growth Kinetics to Tailoring Internal Mirror Charges.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 119 (17), 9513-9523 (2015).</li><li>Mayer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Living+Nanowire+Growth:+Precise+Control+over+the+Morphology+and+Optical+Properties+of+AgAuAg+Bimetallic+Nanowires.">Controlled Living Nanowire Growth: Precise Control over the Morphology and Optical Properties of AgAuAg Bimetallic Nanowires.</a> Nano Letters. 15 (8), 5427-5437 (2015).</li><li>Nikoobakht, B., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+Growth+Mechanism+of+Gold+Nanorods+(NRs)+Using+Seed-Mediated+Growth+Method.">Preparation and Growth Mechanism of Gold Nanorods (NRs) Using Seed-Mediated Growth Method.</a> Chemistry of Materials. 15 (10), 1957-1962 (2003).</li><li>Burrows, N. D., Harvey, S., Idesis, F. A., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Seed-Mediated+Growth+of+Gold+Nanorods+through+a+Fractional+Factorial+Design+of+Experiments.">Understanding the Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods through a Fractional Factorial Design of Experiments.</a> Langmuir. 33 (8), 1891-1907 (2017).</li><li>Jana, N. R., Gearheart, L., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed-Mediated+Growth+Approach+for+Shape-Controlled+Synthesis+of+Spheroidal+and+Rod-like+Gold+Nanoparticles+Using+a+Surfactant+Template.">Seed-Mediated Growth Approach for Shape-Controlled Synthesis of Spheroidal and Rod-like Gold Nanoparticles Using a Surfactant Template.</a> Advanced Materials. 13, 1389-1393 (2001).</li><li>Kumar, D., Lee, A. R., Kaur, S., Lim, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible-light+Induced+Reduction+of+Graphene+Oxide+Using+Plasmonic+Nanoparticle.">Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle.</a> Journal of Visualized Experiments. 103, e53108 (2015).</li><li>Paviolo, C., McArthur, S. L., Stoddart, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+Nanorod-assisted+Optical+Stimulation+of+Neuronal+Cells.">Gold Nanorod-assisted Optical Stimulation of Neuronal Cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (98), e52566 (2015).</li><li>Hoang, T. B., Huang, J., Mikkelsen, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloidal+Synthesis+of+Nanopatch+Antennas+for+Applications+in+Plasmonics+and+Nanophotonics.">Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), e53876 (2016).</li><li>Ortiz, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+Hot+Electrons+from+Near+IR+Light+for+Hydrogen+Production+Using+Pt-End-Capped-AuNRs.">Harnessing Hot Electrons from Near IR Light for Hydrogen Production Using Pt-End-Capped-AuNRs.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (31), 25962-25969 (2017).</li><li>Schiavo, L., Aversa, L., Tatti, R., Verucchi, R., Carotenuto, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Characterizations+of+Palladium+Clusters+Prepared+by+Polyol+Reduction+of+[PdCl4]2&#8722;+Ions.">Structural Characterizations of Palladium Clusters Prepared by Polyol Reduction of [PdCl4]2&#8722; Ions.</a> Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2016, 9073594 (2016).</li><li>Baffou, G., Quidant, R., Garc&#237;a de Abajo, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+Control+of+Optical+Heating+in+Complex+Plasmonic+Systems.">Nanoscale Control of Optical Heating in Complex Plasmonic Systems.</a> ACS Nano. 4 (2), 709-716 (2010).</li><li>Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Plasmon+Spectroscopy+of+Nanosized+Metal+Particles.">Surface Plasmon Spectroscopy of Nanosized Metal Particles.</a> Langmuir. 12 (3), 788-800 (1996).</li><li>Elding, L. I., Olsson, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+absorption+spectra+of+square-planar+chloro-aqua+and+bromo-aqua+complexes+of+palladium(II)+and+platinum(II).">Electronic absorption spectra of square-planar chloro-aqua and bromo-aqua complexes of palladium(II) and platinum(II).</a> The Journal of Physical Chemistry. 82 (1), 69-74 (1978).</li><li>Swihart, D. L., Mason, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+spectra+of+octahedral+platinum+(IV)+complexes.">Electronic spectra of octahedral platinum (IV) complexes.</a> Inorganic Chemistry. 9 (7), 1749-1757 (1970).</li><li>Forcherio, G. T., Dunklin, J. R., Backes, C., Vaynzof, Y., Benamara, M., Roper, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+nanoparticles+physicochemically+bonded+onto+tungsten+disulfide+nanosheet+edges+exhibit+augmented+plasmon+damping.">Gold nanoparticles physicochemically bonded onto tungsten disulfide nanosheet edges exhibit augmented plasmon damping.</a> AIP Advances. 7 (7), 075103 (2017).</li><li>Boltersdorf, J., Forcherio, G. T., McClure, J. P., Baker, D. R., Leff, A. C., Lundgren, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+Light-Promoted+Plasmon+Resonance+to+Induce+&#8220;Hot&#8221;+Hole+Transfer+and+Photothermal+Conversion+for+Catalytic+Oxidation.">Visible Light-Promoted Plasmon Resonance to Induce &#8220;Hot&#8221; Hole Transfer and Photothermal Conversion for Catalytic Oxidation.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 122 (50), 28934-28948 (2018).</li><li>da Silva, J. A., Meneghetti, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Aspects+of+the+Gold+Nanorod+Formation+Mechanism+via+Seed-Mediated+Methods+Revealed+by+Molecular+Dynamics+Simulations.">New Aspects of the Gold Nanorod Formation Mechanism via Seed-Mediated Methods Revealed by Molecular Dynamics Simulations.</a> Langmuir. 34 (1), 366-375 (2018).</li><li>Teranishi, T., Miyake, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+Control+of+Palladium+Nanoparticles+and+Their+Crystal+Structures.">Size Control of Palladium Nanoparticles and Their Crystal Structures.</a> Chemistry of Materials. 10 (2), 594-600 (1998).</li><li>Straney, P. J., Marbella, L. E., Andolina, C. M., Nuhfer, N. T., Millstone, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoupling+Mechanisms+of+Platinum+Deposition+on+Colloidal+Gold+Nanoparticle+Substrates.">Decoupling Mechanisms of Platinum Deposition on Colloidal Gold Nanoparticle Substrates.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (22), 7873-7876 (2014).</li><li>Cheng, N., Lv, H., Wang, W., Mu, S., Pan, M., Marken, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ambient+aqueous+synthesis+for+highly+dispersed+and+active+Pd/C+catalyst+for+formic+acid+electro-oxidation.">An ambient aqueous synthesis for highly dispersed and active Pd/C catalyst for formic acid electro-oxidation.</a> Journal of Power Sources. 195 (21), 7246-7249 (2010).</li><li>Grzelczak, M., Perez-Juste, J., Garcia de Abajo, F. J., Liz-Marzan, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Properties+of+Platinum-Coated+Gold+Nanorods.">Optical Properties of Platinum-Coated Gold Nanorods.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 111 (17), 6183-6188 (2007).</li><li>Zheng, Z., Tachikawa, T., Majima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Particle+Study+of+Pt-Modified+Au+Nanorods+for+Plasmon-Enhanced+Hydrogen+Generation+in+Visible+to+Near-Infrared+Region.">Single-Particle Study of Pt-Modified Au Nanorods for Plasmon-Enhanced Hydrogen Generation in Visible to Near-Infrared Region.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (19), 6870-6873 (2014).</li><li>Zheng, Z., Tachikawa, T., Majima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-Enhanced+Formic+Acid+Dehydrogenation+Using+Anisotropic+Pd&#8211;Au+Nanorods+Studied+at+the+Single-Particle+Level.">Plasmon-Enhanced Formic Acid Dehydrogenation Using Anisotropic Pd&#8211;Au Nanorods Studied at the Single-Particle Level.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (2), 948-957 (2015).</li><li>Grzelczak, M., P&#233;rez-Juste, J., Rodr&#237;guez-Gonz&#225;lez, B., Liz-Marz&#225;n, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+silver+ions+on+the+growth+mode+of+platinum+on+gold+nanorods.">Influence of silver ions on the growth mode of platinum on gold nanorods.</a> Journal of Materials Chemistry. 16 (40), 3946-3951 (2006).</li><li>Joplin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlated+Absorption+and+Scattering+Spectroscopy+of+Individual+Platinum-Decorated+Gold+Nanorods+Reveals+Strong+Excitation+Enhancement+in+the+Nonplasmonic+Metal.">Correlated Absorption and Scattering Spectroscopy of Individual Platinum-Decorated Gold Nanorods Reveals Strong Excitation Enhancement in the Nonplasmonic Metal.</a> ACS Nano. 11 (12), 12346-12357 (2017).</li><li>Sutter, P., Li, Y., Argyropoulos, C., Sutter, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Electron+Microscopy+of+Plasmon-Mediated+Nanocrystal+Synthesis.">In Situ Electron Microscopy of Plasmon-Mediated Nanocrystal Synthesis.</a> Journal of the American Chemical Society. 139 (19), 6771-6776 (2017).</li></ol>

La surveillance des changements dans l'absorption optique à l'aide de la spectroscopie UV-vis de transmission est utile pour évaluer l'état de la réaction photocatalytique, avec une attention particulière aux caractéristiques LMCT de H2PdCl4. Les maxima de longueur d'onde des caractéristiques de LMCT après l'injection de H2PdCl4 à l'étape 2.3.1 (passant du noir massif au bleu solide dans la figure 1) fournissent un aperçu de l'« environ...

Le déposition en métal de guidage sur les substrats plasmoniques par l'intermédiaire des porteurs chauds plasmoniques générés à partir d'un champ externe résonnant pourrait soutenir la formation en deux étapes des nanostructures hétérométalliques et anisotropes aux conditions ambiantes avec de nouveaux degrés de liberté1 ,2,3. La chimie classique de redox, le dépôt de vapeur, et/ou les approches d'électrodéposition sont mal adaptés pour le traitement à haut volume. Cela est principalement dû à l'excès /sacrifice des déchets de réactifs, à un faible débit des processus de lithographie à étape 5 et à des environnements énergivores (0,01-10 Torr et/ou 400-1000 degrés Celsius) avec peu ou pas de contrôle direct sur les caractéristiques des matériaux qui en résultent. . L'immersion d'un substrat plasmonique (p. ex., Au nanoparticule/graine) dans un environnement précurseur (p. ex., solution aqueuse de sel Pd) sous lumenthement à la résonance plasmon de surface localisée (SPR) initie la polarisation extérieure (c.-à-d. polarisation de champ et intensité) dépôt photochimique du précurseur par électrons chauds plasmoniques et/ou gradients photothermiques3,4. Par exemple, les paramètres/exigences du protocole pour la décomposition photothermique plasmonique de Au, Cu, Pb, et Ti organometallics et Ge hydrides sur les substrats ag et Au nanostructurés ont été détaillés5,6, 7,8,9. Cependant, l'utilisation d'électrons chauds plasmoniques femtoseconde pour photoréduire directement les sels métalliques à une interface métal-solution reste largement sous-développée, les processus absents employant le citrate ou le poly (vinylpyrrolidone) ligands agissant comme charge intermédiaire relais à la nucléation directe / croissance du métal secondaire2,10,11,12. L'excitation du Pt-décoration anisotropique d'Au nanorods (AuNR) sous s'excitation longitudinale SPR (LSPR) a été récemment signalée1,13 où la distribution de Pt a coïncidé avec la polarité dipole (c.-à-d., la distribution spatiale présumée de porte-avions).
Le protocole s'étend sur les travaux récents de Pt-AuNR pour inclure et met en évidence les mesures de synthèse clés qui peuvent être observées en temps réel, montrant que la technique de photodéposition plasmonique réductrice s'applique à d'autres sels d'halogénure métallique (Ag, Ni, Ir, etc.).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aspheric Condenser Lens w/ Diffuser</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ACL5040U-DG15</td>
			<td>f=40 mm, NA=0.60, 1500 grit, uncoated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deuterium + Tungsten-Halogen Lightsource</td>
			<td>StellarNet</td>
			<td>SL5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold Nanorods, AuNR</td>
			<td>NanoPartz</td>
			<td>A12-40-808-CTAB</td>
			<td>CTAB surfactant, 808 nm LSPR, 40 nm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ground Glass Diffuser</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DG20-1500</td>
			<td>1500 grit, N-BK7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid, HCl</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>9539-03</td>
			<td>concentrated, 37%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low Profile Magnetic Stirrer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10153-690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macro Disposable Cuvettes, UV Plastic</td>
			<td>FireFlySci</td>
			<td>1PUV</td>
			<td>10 mm path length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol, MeOH</td>
			<td>J.T. Baker</td>
			<td>9073-05</td>
			<td>&#8805;99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Palladium (II) chloride, PdCl2</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>520659</td>
			<td>&#8805;99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plano-Convex Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LA1145</td>
			<td>f=75 mm, N-BK7, uncoated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Tungsten-Halogen Lamp</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>QTH10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-vis Spectrometer</td>
			<td>Avantes</td>
			<td>ULS2048L-USB2-UA-RS</td>
			<td>AvaSpec-ULS2048L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

photodeposition of pd onto colloidal au nanorods by surface plasmon excitation

Un protocole est décrit pour guider photocatalytiquement le dépôt de sur au nanorods (AuNR) utilisant la résonance de plasmon de surface (SPR). Électrons chauds plasmoniques excités sur le dépôt réducteur de lecteur d'irradiation de SPR de sur l'AuNR colloïdal en présence de [PdCl4]2-. La réduction plasmon des métaux secondaires potentialise covalente, dépôt de longueur sous-onde à des endroits ciblés coïncidant avec le champ électrique "points chauds" du substrat plasmonique à l'aide d'un champ externe (par exemple, laser). Le procédé décrit ci-dessus détaille un dépôt en phase de solution d'un métal noble catalytique-actif (Pd) d'un sel d'halogénure métallique de transition (H2PdCl4) sur des structures plasmoniques anisotropiques aqueusement suspendues (AuNR). Le processus de phase de solution est propice à la fabrication d'autres architectures bimétalliques. La surveillance uv-vis de transmission de la réaction photochimique, couplée à l'ex situ XPS et à l'analyse statistique du TEM, fournit une rétroaction expérimentale immédiate pour évaluer les propriétés des structures bimétalliques au fur et à mesure qu'elles évoluent au cours de la réaction photocatalytique. Irradiation de plasmon résonnant d'AuNR en présence de [PdCl4]2- crée une coquille mince et covalente de0 sans aucun effet d'amortissement significatif sur son comportement plasmonique dans cette expérience/batch représentatif. Dans l'ensemble, la photodéposition plasmonique offre une voie alternative pour la synthèse économique à volume élevé de matériaux optoélectroniques avec des caractéristiques inférieures à 5 nm (p. ex., photocatalyseurs hétérométalliques ou interconnexions optoélectroniques).

Des spectres de transmission de vis UV, des données de spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) et des images de microscopie électronique de transmission (TEM) ont été acquis pour l'AuNR couvert par le CTAB en présence/absence de H2PdCl4 dans l'irradiation foncée et sous résonance à leur SPR longitudinal (LSPR) pour catalyser la nucléation/croissance des spectres UV-vis de transmission de. dans la figure 1 et la figure 2 ...

Watch this Scientific Journal Video about Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation at JoVE.com

Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation

Photodeposition de sur Colloidal Au Nanorods par Surface Plasmon Excitation

Un protocole pour la photodéposition anisotrope de sur les nanorods aqueusement suspendus d'Au par l'intermédiaire de l'excitation localisée de plasmon de surface est présenté.

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot ...

Un protocole de photodéposition plasmonique réductrice potentialise la capacité de guider l’assemblage covalent de métal de moins de cinq nanomètres à des endroits ciblés avec des caractéristiques interfaciales optimales aux conditions ambiantes de traitement. Le principal avantage de cette technique est la capacité d’utiliser un champ externe comme un laser pour contrôler l’épaisseur et l’emplacement de la croissance des métaux épitaxiaux. Nous avons déjà démontré la photodéposition plasmonique du platine métallique et de l’argent, et avons confiance que cette méthode peut être étendue à beaucoup d’autres pour une série d’applications catalytiques.La démonstration de la procédure sera moi-même et Jonathan Boltersdorf, un chimiste au Laboratoire de recherche de l’armée américaine. Pour commencer cette procédure, diluer 830 microlitres d’acide chlorhydrique concentré de stock avec de l’eau à 100 millilitres pour obtenir une solution d’acide chlorhydrique molaire de 0,1. Diluer 4 millilitres de cette solution avec de l’eau à 20 millilitres pour créer une solution d’acide chlorhydrique de 20 millimilliards.Pipette 10 millilitres de cette solution d’acide chlorhydrique de 20 millimilliards dans la verrerie appropriée. Ensuite, ajouter 0,0177 grammes de chlorure de palladium-deux à l’acide chlorhydrique et mélanger par sonication jusqu’à ce que tout le palladium(ii)chlorure soit dissous. La solution résultante du tetrochloropallidate de dihydrogène devrait avoir une concentration de 10 millimolar, et devrait montrer une couleur orange foncé.Puis, pipette 2,5 millilitres de solution nanorod or aqueusement suspendu avec un à 10 millimolar cetyltrimethyl bromure de bromure de bromure surfactant dans une cuvette de 1 centimètre longueur macro volume de longueur avec une barre magnétique remuer. Déposer la cuvette sur une plaque à remuer. Pipette 475 microlitres de méthanol dégazé dans la cuvette tout en remuant doucement.Continuer à remuer pendant environ 15 à 20 minutes tout en enlevant périodiquement les bulles en tapant doucement le fond de la cuvette contre une surface rigide au besoin. Après cela, pipette cinq microlitres d’acide chlorhydrique concentré de stock dans la cuvette et laissez-le mélanger pendant 15 minutes. Ensuite, injectez 25 microlitres de 10 millimolaire dihydrogène tétrochloropallidate dans le mélange de réaction pour un rapport atomique de palladium à l’or de un à cinq.Laissez la solution se complexer dans l’obscurité pendant une heure en remuant. Puis irradier le mélange de réaction avec un nanomètre non polarisé 715 long passé filtré tungstène-halogène lampe à une intensité de 35 milliwatts par centimètre au carré pendant 24 heures. Le lendemain, lavez les produits chimiques résiduels et les réapprovisionnements des nanorods palladium-or en centrifugant à 9000 fois G.Utilisez une pipette pour enlever le supernatant et suspendez la pastille dans l’eau.Plonger le flacon dans un sonicateur de bain pendant une à deux minutes pour disperser les nanorods et terminer le lavage. Répétez tout ce processus de lavage une fois de plus. Dans cette étude, les spectres uv vis absorbants sont enregistrés temporellement pour élucider les changements lors de l’ajout de chaque composant composant le mélange de réaction commençant par les nanorods d’or.L’ajout de méthanol et d’acide chlorhydrique diminue la magnitude d’absorption par dilution. L’ajout de tetrochloropallidate dihydrodgen provoque l’émergence de caractéristiques de transfert de charge uv et de charge métallique. Après avoir équilibré dans l’obscurité pendant une heure, les molécules de palladium(ii) présentent des bandes de transfert de charge à 247 et 310 nanomètres.Lors de l’irradiation à la résonance longitudinale de plasmon de surface de nanorod d’or, les bandes de transfert de charge ont rapidement blueshift à 230 et 277 nanomètres respectivement. La magnitude d’absorption du pic dominant de transfert de charge diminue de 1,7 à environ 0,47 sur une période de 24 heures en raison de la photoréduction du palladium absorbé(ii) par des électrons chauds plasmoniques. Les deux modes SPR sont ensuite analysés avant et après l’irradiation résonnante.Le SPR longitudinal passe de 807 à 816 nanomètres. Avec l’expansion de la largeur de la ligne de 7 nanomètres, le SPR transversaux reste inchangé. XPS confirme la présence de palladium métallique par l’émergence de lignes palladium-3D à des énergies contraignantes de 335 et 340 volts électroniques.TEM révèle les morphologies des nanorods d’or mélangés avec le tétrochloropallidate de dihydrogène dans l’obscurité et après l’irradiation résonnante. L’éclairage résonnant donne des nanorods à pointe aiguë avec des interfaces radiales rugueuses. De telles caractéristiques ne sont pas observées dans l’obscurité.La répartition des longueurs nanorod indique que la longueur moyenne est passée de 127 à 129 nanomètres. Cela est dû à la présence de palladium photodéposé aux extrémités des tiges, comme le confirme une carte EDS. Il est important que la concentration de CTAB ne dépasse pas un à 10 millimolar dans la solution nanorod d’or de stock.Dans le cas contraire, le transport précurseur vers la surface de l’or sera inhibé. Cette procédure peut facilement être adaptée pour photoréduire d’autres métaux catalytiques tels que le platine ou l’iridium sur des structures de semences plasmonically actives pour synthétiser un large éventail de photocatalyseurs. Nous avons maintenant une architecture où l’énergie plasmonique peut être transmise directement à une surface catalytique sans aucune barrière interfaciale qui nous permet d’étudier plus efficacement la photocatalyse plasmonique.L’acide chlorhydrique est un acide corrosif et fort et doit être manipulé dans un capot de fumée avec l’équipement de protection individuelle approprié tel que des lunettes et des gants.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Exploring the Radical Nature of a Carbon Surface by Electron Paramagnetic Resonance and a Calibrated Gas Flow

Exploration de la Radical Nature d&#39;une surface de carbone par résonance paramagnétique électronique et un flux de gaz calibrée

While the first Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies regarding the effects of oxidation on the structure and stability of carbon radicals date ...

Recherche

Chimie

Quantitative and Qualitative Examination of Particle-particle Interactions Using Colloidal Probe Nanoscopy

Examen quantitative et qualitative des interactions entre particules à l&#39;aide de la sonde colloïdale nanoscopie

Colloidal Probe Nanoscopy (CPN), the study of the nano-scale interactive forces between a specifically prepared colloidal probe and any chosen substrate ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Synthèse, caractérisation et fonctionnalisation des hybrides Au / CdS et Au / ZnS de base / Shell Nanoparticules

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Synthèse et exfoliation de discotique Zirconium Phosphates pour obtenir des cristaux liquides colloïdal

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

Photochimique oxydant croissance de l&#39;oxyde d&#39;iridium nanoparticules sur CdSe @ CdS nanorods

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Hydroquinone Based Synthèse de l&#39;or nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Capillary Electrophoresis to Monitor Peptide Grafting onto Chitosan Films in Real Time

Electrophorèse Capillaire pour surveiller Peptide greffant sur chitosan Films en temps réel

Free-solution capillary electrophoresis (CE) separates analytes, generally charged compounds in solution through the application of an electric field. ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Facet-à-facette reliant des Nanostructures de chalcogénure anisotropie forme colloïdale Cadmium

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Synthèse de nanofils Au substrat-bondissent Via un mécanisme de croissance de Surface Active

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction

Une méthode de synthèse rapide Au, Pd et Pt aérogels par réduction directe axée sur la Solution

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various ...