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

Dette arbeidet ble sponset av hærens forskningslaboratorium og ble oppnådd under USARL samarbeidsavtale nummer W911NF ‐ 0057 tildelt G.T.F. Synspunktene og konklusjonene i dette dokumentet er de av forfatterne og bør ikke tolkes som representerer offisielle retningslinjer, verken uttrykt eller underforstått, av Army Research Laboratory eller amerikanske myndigheter. Den amerikanske regjeringen er autorisert til å reprodusere og distribuere opptrykk for regjeringen formål uavhengig av opphavsrett notasjon heri.

1. tildeling av au nanoroder
Merk: Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-dekket AuNR kan bli syntetisert av våt-kjemi (trinn 1,1) eller kjøpt kommersielt (trinn 1,2) i henhold til leserens preferanse, med hvert gir lignende resultater. Resultatene i dette arbeidet var basert på kommersielt hentet, AuNR med Penta-vennskapsby krystallstruktur. Virkningen av AuNR frø krystallstruktur (dvs. monokrystallinsk vs Penta-vennskapsby) på ultimate morfologi av sekundær metall skallet er fortsatt ukla...

<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>

Overvåking av endringer i optiske absorbansen ved hjelp av overføring UV-Vis spektroskopi er nyttig for å vurdere status for fotokatalytiske reaksjonen, med særlig vekt på LMCT-funksjonene i H2PdCl4. Bølgelengde Maxima av LMCT funksjoner etter injeksjon avH 2PdCl4 på trinn 2.3.1 (går fra solid svart til solid blå i figur 1) gi innsikt i den lokale "miljø" av [PdCl4]2- molekyler1 ( f.eks. elekt...

Guiding metall avsetning på plasmonic underlag via plasmonic varme bærere generert fra en resonans eksternt felt kan støtte 2-trinns dannelse av heterometallic, Anisotrop nanostrukturer ved omgivelsesforhold med nye grader-av-frihet1 ,2,3. Konvensjonelle Redox kjemi, damp deponering, og/eller elektrode posisjon tilnærminger er dårlig egnet for behandling av store volumer. Dette skyldes hovedsakelig overflødig/offer for reagens avfall, lav gjennomstrømming 5 + trinn litografi prosesser og energiintensive miljøer (0,01-10 torr og/eller 400-1000 ° c temperaturer) med liten eller ingen direkte kontroll over resulterende materialegenskaper . Nedsenking av et plasmonic substrat (f. eks au nanopartikkel/Seed) i en forløper miljø (f. eks, vandig PD saltløsning) under belysning på lokaliserte overflaten Plasmon resonans (SPR) initierer eksternt-tunable (dvs. feltet polarisering og intensitet) fotokjemisk deponering av forløperen via plasmonic varme elektroner og/eller photothermal graderinger3,4. For eksempel har protokoll parametere/krav til plasmonically-drevet photothermal nedbryting av au, Cu, PB og ti organometallics og GE hydrides til nanostrukturerte AG og au underlag blitt detaljert5,6, 7,8,9. Men utnyttelse av femtosecond plasmonic varme elektroner til direkte photoreduce metall salter på et metall-løsning grensesnitt er fortsatt i stor grad lite utviklet, fraværende prosesser ansette citrate eller Poly (vinylpyrrolidone) ligander opptrer som mellomledd kostnad releer for direkte kjernedannelse/vekst av sekundær metall2,10,11,12. Anisotrop PT-decoration av au nanoroder (AuNR) under langsgående spr (LSPR) eksitasjon ble nylig rapportert1,13 der PT fordelingen falt sammen med dipol polaritet (dvs. antatt romlig fordeling av varme bærere).
Protokollen her utvides etter siste PT-AuNR arbeid for å inkludere PD og fremhever nøkkel syntese beregninger som kan observeres i sanntid, viser reductive plasmonic photodeposition teknikken gjelder mot andre metallhalogen salter (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

En protokoll er beskrevet for å photocatalytically guide PD deponering til au nanoroder (AuNR) ved hjelp av overflate Plasmon resonans (SPR). Spent plasmonic varme elektroner på SPR bestråling drive reductive deponering av PD på kolloidalt AuNR i nærvær av [PdCl4]2-. Plasmon-drevet reduksjon av sekundær metaller potenserer Kovalente, sub-bølgelengde avsetning på målrettede steder samtidig med elektrisk felt "hot-spots" av plasmonic substrat ved hjelp av et eksternt felt (for eksempel laser). Prosessen som beskrives her, beskriver en løsnings fase avsetning av et katalytisk, edelt metall (PD) fra en overgangs metallhalogen (H2PdCl4) til aqueously-suspenderte, Anisotrop plasmonic strukturer (AuNR). Løsningen-fase prosessen er mottagelig for å gjøre andre bimetall arkitekturer. Gir UV-Vis overvåking av fotokjemisk reaksjonen, kombinert med ex situ XPS og statistisk tem analyse, gi umiddelbar eksperimentell tilbakemelding for å evaluere egenskapene til bimetall strukturer som de utvikler seg i løpet av fotokatalytiske reaksjon. Resonans Plasmon bestråling av AuNR i nærvær av [PdCl4]2- skaper en tynn, covalently-bundet PD0 Shell uten betydelig dempende effekt på sin plasmonic oppførsel i dette representative eksperimentet/batch. Total, plasmonic photodeposition tilbyder en alternativ veien for høy-kvantum, økonomisk syntese av Optoelektronisk arbeidsmateriale med sub-5 NM vise egenskaper (e.g., heterometallic photocatalysts eller Optoelektronisk Interconnects).

Transmission UV-Vis Spectra, X-ray photoelectron spektroskopi (XPS) data, og overføring elektron mikroskopi (TEM) bilder ble anskaffet for CTAB-dekket AuNR i nærvær/fravær av H2PdCl4 i mørke og under resonans bestråling på sitt langsgående SPR (LSPR) til katalysere kjernedannelse/vekst av PD. Transmission UV-Vis Spectra i figur 1 og figur 2 gi innsikt i reaksjonen dynamikken i henhold til endringer i: (a) forløper ligand-METALL lad...

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 av PD på kolloidalt au Nanoroder av Surface Plasmon eksitasjon

En protokoll for Anisotrop photodeposition av PD til aqueously-suspendert au nanoroder via lokaliserte overflaten Plasmon eksitasjon presenteres.

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

En reduktiv plasmonisk fotodeposisjonsprotokoll potenterer muligheten til å veilede sub-fem nanometer kovalent metallmontering på målrettede steder med optimale interfaciale egenskaper ved omgivelsesbehandlingsforhold. Den største fordelen med denne teknikken er evnen til å bruke et eksternt felt som en laser for å kontrollere tykkelsen og plasseringen av epitaxial metallvekst. Vi har allerede demonstrert plasmonisk fotodeponering av metallisk platina og sølv, og har tillit til at denne metoden kan utvides til mange andre for en rekke katalytiske applikasjoner.Å demonstrere prosedyren vil være meg selv og Jonathan Boltersdorf, en kjemiker ved U.S.Army Research Laboratory. For å starte denne prosedyren, fortynne 830 mikroliter lager konsentrert saltsyre med vann til 100 milliliter for å oppnå en 0,1 molar saltsyreløsning. Fortynn 4 milliliter av denne oppløsningen med vann til 20 milliliter for å skape en 20 millimolar saltsyreløsning.Pipette 10 milliliter av denne 20 millimolar saltsyreoppløsningen i passende glass. Deretter legger du til 0,0177 gram palladium-to klorid til saltsyre og bland via sonikering til alle palladium(ii) klorid er oppløst. Den resulterende løsningen av dihydrogen tetrokloropallidate bør ha en konsentrasjon på 10 millimolar, og bør vise en mørk oransje farge.Deretter pipette 2,5 milliliter av vandig suspendert gull nanorod løsning med en til 10 millimolar cetyltrimethyl ammonium bromid overflateaktivt middel i en 1 centimeter bane lengde makrovolum cuvette med en magnetisk røre bar. Plasser cuvette på en røreplate. Pipette 475 mikroliter av avgasset metanol inn i cuvette mens forsiktig røre.Fortsett å røre i ca. 15 til 20 minutter mens du regelmessig fjerner eventuelle bobler ved å trykke forsiktig på bunnen av cuvette mot en stiv overflate etter behov. Etter dette, pipette fem mikroliter av lager konsentrert saltsyre i cuvette og la den blande i 15 minutter. Deretter injiserer du 25 mikroliter på 10 millimolar dihydrogen tetrokloropallidate i reaksjonsblandingen for et atomforhold mellom palladium og gull på en til fem.La løsningen komplekset i mørket i en time under omrøring. Bestråle deretter reaksjonsblandingen med en uparisert 715 nanometer lang forbi filtrert wolfram-halogenlampe med en intensitet på 35 milliwatt per centimeter kvadrert i 24 timer. Neste dag vasker du restkjemikalene og reagensene fra palladium-gull nanorods ved sentrifugering på 9000 ganger G.Bruk en pipette til å fjerne det overnaturlige, og re-suspendere pellet i vann.Dypp hetteglasset i en badesoniker i ett til to minutter for å spre nanorodene og fullføre vasken. Gjenta hele vaskeprosessen igjen. I denne studien registreres UV vis absorberende spektra for å belyse endringer ved tilsetning av hver komponent som består av reaksjonsblandingen som begynner med gullnanorodene.Tilsetning av metanol og saltsyre reduserer absorbansstørrelse via fortynning. Tilsetning av dihydrodgen tetrokloropallidate fører til UV lag og metall lade overføring funksjoner å dukke opp. Etter likevekt i mørket i en time, viser palladium(ii)molekylene ladeoverføringsbånd på 247 og 310 nanometer.Ved bestråling ved gull nanorod langsgående overflate plasmon resonans, ladeoverføringsbåndene raskt blueshift til 230 og 277 nanometer henholdsvis. Absorbansen til den dominerende charge transfer peak reduseres fra 1,7 til ca. 0,47 over en 24-timers periode på grunn av fotoreduksjon av absorbert palladium (ii) av plasmoniske varme elektroner. De to SPR-modusene analyseres deretter før og etter resonans bestråling.Den langsgående SPR rødgir fra 807 til 816 nanometer. Med utvidelse av 7 nanometer linjebredde forblir den tverrgående SPR uendret. XPS bekrefter tilstedeværelsen av metallisk palladium ved fremveksten av palladium-3D-linjer ved bindende energier på 335 og 340 elektronvolt.TEM avslører morfologiene til gullnanorodene blandet med dihydrogen tetrokloropallidate i mørket og etter resonansbestråling. Resonant belysning gir skarpt tippede nanorods med rude radiale grensesnitt. Slike egenskaper observeres ikke i mørket.Fordeling av nanorodlengder indikerer at gjennomsnittlig lengde vokste fra 127 til 129 nanometer. Dette skyldes tilstedeværelsen av fotodeposited palladium i endene av stengene, som bekreftet i et EDS-kart. Det er viktig at CTAB konsentrasjon ikke overstiger en til 10 millimolar i lager gull nanorod løsning.Ellers vil forløpertransport til gulloverflaten bli hemmet. Denne prosedyren kan enkelt tilpasses for å fotoreduce andre katalytiske metaller som platina eller iridium på plasmonisk aktive frøstrukturer for å syntetisere et bredt spekter av fotokatalyster. Vi har nå en arkitektur hvor plasmonisk energi kan overføres direkte til en katalytisk overflate uten interfacial barriere som gjør oss i stand til å undersøke plasmonisk fotokatalyse mer effektivt.Saltsyre er en etsende, sterk syre og bør håndteres i en røykhette med riktig personlig verneutstyr som vernebriller og hansker.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Exploring the Radical Nature av en Carbon Surface av Electron Para Resonance og en kalibrert Gas Flow

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

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

Kvantitativ og kvalitativ undersøkelse av Partikkel-partikkel interaksjoner ved hjelp av kolloidalt Probe Nanoscopy

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

Syntese, karakterisering og funksjon av Hybrid Au / CDer og Au / ZnS Kjerne / Shell Nanopartikler

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

Syntese og Peeling av Discotic Zirkonium Fosfater henter Kolloidalt Liquid Crystals

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

Fotokjemisk Oksidativt Vekst av Iridium Oxide Nanopartikler på 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

Hydrokinon Basert Syntese av gull 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

Kapillær elektroforese til Monitor Peptide Negl på Chitosan Filmer i sanntid

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

Fasett-til-fasett kobling av form-Anisotrop kolloidalt kadmium Chalcogenide nanostrukturer

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

Syntese av underlaget-bundet Au Nanowires Via en aktiv overflate vekst mekanisme

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

En rask syntese metode for Au og Pd Pt Aerogels Via direkte Solution-baserte reduksjon

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