Name: iron nanowire fabrication by nano-porous anodized aluminum and its characterization
Uploaded: 2019-10-06T13:00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Iron Nanowire Fabrication by Nano-Porous Anodized Aluminum and its Characterization at JoVE.com

وقد دعمت الأبحاث الواردة في هذا المنشور جامعه الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا (KAUST).

تحذير: يرجى مراجعه جميع أوراق بيانات سلامه المواد ذات الصلة (مسدس) قبل الاستخدام. العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في هذه الافتراءات هي سميه حاده ومسرطنه. وقد تشكل المواد النانويه مخاطر اضافيه مقارنه بنظيراتها السائبة. يرجى استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند تنفيذ رد فعل بلوره نانويه ، بما في ذلك استخدام الضوابط الهندسية (غطاء الدخان) ومعدات الحماية الشخصية (نظارات السلامة ، والقفازات ، ومعطف المختبر ، والسراويل كامله الطول ، والاحذيه المغلقة).
1. التحضير لقوالب ألمنيوم
<ol><li>
تنظيف أقراص ألمنيوم
	<ol>
<li>اغسل الاقراص في كوب مع الماء منزوع الأيونات (DI). كرر 3 مرات.</li>
		<li>عقد القرص Al مع ملاقط ويغسل مع الأسيتون تليها ايزوبروبيل الكحول (IPA) والمياه DI.</li>
		<li>ضع الاقراص في كوب مع الأسيتون والسونار لمده 10 دقائق.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
التلميع الكهربائي للأقراص ألومنيوم
	<ol>
<li>اعداد محلول التلميع الكهربائي ، 3 م حمض البيروكلوريك في الايثانول. يبرد محلول التلميع الكهربائي في الثلاجة عند درجه حرارة 4 درجات مئوية قبل الاستخدام.</li>
		<li>اغسل الاقراص التي في الكاس بالماء. كرر 3 مرات.</li>
		<li>امسك القالب الذي تم تنظيفه مع ملقط التتبيلة واغمره داخل الكاس المليء بمحلول التلميع الكهربائي مع القطب الكهربائي البلاتيني (Pt). الحفاظ علي ملقط من الحل قدر الإمكان.</li>
		<li>حرك المحلول عند 400 لفه في الدقيقة.</li>
		<li>قم بتوصيل القرص Al إلى المحطة الطرفية الموجبة و Pt إلى المحطة الطرفية السالبة لمصدر الطاقة. تطبيق الجهد من 20 V في حين يقتصر الحالي علي 2 ا.</li>
		<li>البولندية أقراص لمده 3 دقائق وغسل الاقراص مع المياه DI.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. بأكسيد الصلب
<ol><li>
اعداد الخلايا
	<ol>
<li>غسل أجزاء الخلية (لوحه النحاس ، PDMS/المطاط O خواتم ، الخلية ، Pt شبكه كاب) مع المياه DI.</li>
		<li>خذ الاقراص الكهربائية المصقولة من المياه دي ووضعه علي ثقوب الخلية مع O-خواتم. تحقق بعناية انه لا توجد تسربات.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Anodization
	<ol>
<li>ملء الخلية تجميعها مع حمض الاكساليك 0.3 M ووضعه علي لوحه الباردة في 4 درجه مئوية.</li>
		<li>مره واحده حمض الاكساليك بين 2-5 درجه مئوية ، وتطبيق 40 V لمده 20 دقيقه (بأكسيد خفيف). ثم ، زيادة الجهد في خطوات 0.1 V/s تصل إلى 140 V.</li>
		<li>الحفاظ علي هذا الجهد ثابت لمده 45 دقيقه. سيكون القالب بأكسيد اللون الذهبي مشرق.</li>
		<li>فتح الخلية وغسل القرص Al مع المياه DI والجافة مع النيتروجين (N2).</li>
	</ol>
</li>
</ol>3-التحضير للشهادة
<ol><li>
أزاله الظهر
	<ol>
<li>اعداد حل النحاس مع 0.1 M من CuCl2· 2h2O و 6 م من HCl.</li>
		<li>وضع القالب بأكسيد في خليه (مع قطر ثقب 10 ملم) مع الجانب الخلفي التي تواجه صعودا.</li>
		<li>صب محلول النحاس والتحريك المغناطيسي في الخلية والاثاره في 300 لفه في الدقيقة.</li>
		<li>بعد حوالي 15 دقيقه ، يصبح الحل شفافا. استبدله بمحلول جديد والاثاره لمده 5 دقائق اضافيه.</li>
		<li>غسل الاقراص مع المياه DI والجافة مع N2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
فتح المسام
	<ol>
<li>ضع العينة (الجانب الخلفي الذي يواجه صعودا) في طبق بيتري علي شريط pH.</li>
		<li>إيداع 10 بالوزن ٪ حمض الفوسفوريك لتغطيه الغشاء تماما. أضافه المزيد من حمض الفوسفوريك كل ساعة لتجنب جفاف.</li>
		<li>بعد 6.5 h ، يغسل مع المياه DI ، والجافة مع N2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
اخرق الذهب
	<ol>
<li>جهز اله الأخرق فتح صمام الغاز الخامل وتنفيس الغرفة.</li>
		<li>الشريط القرص ال علي خشبه المسرح المرحلة مع الجانب الخلفي مواجهه.</li>
		<li>ضبط المعلمات لإيداع 200 nm وتشغيل التشكيل الجانبي.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. ترسب أسلاك النانو
<ol><li>اعداد حل من 0.2 M من الحديد (II) كبريتات ، 0.16 M من حمض البوريك و 0.05 M من حمض L-الاسكوربيك.</li>
	<li>تركيب الغشاء في الخلية (ثقب قطرها 15 مم)</li>
	<li>صب الحل في الخلية وربط متر المصدر مع الاتصال السلبية تعلق علي لوحه النحاس والاتصال الإيجابي إلى شبكه البلاتين.</li>
	<li>تطبيق تيار ثابت من 2.5 mA للبدء بالكهرباء. طول نانوواير يتناسب مباشره مع وقت الترسيب الكهربي.</li>
</ol>5. أزاله غشاء وغسل أسلاك النانو
<ol><li>
نقش الذهب
	<ol>
<li>كسر الغشاء باستخدام ملقط. حدد قطع صغيره (حوالي 1 أو 2 مم2).</li>
		<li>اعداد قطعه واحده أو أكثر من القطع الصغيرة للنقش الجاف باستخدام رد الفعل أيون النقش (RIE) المعدات. الغراء القطع إلى رقاقه وهميه باستخدام زيوت التشحيم ، والحفاظ علي وجه الذهب حتى.</li>
		<li>حفر الذهب في معدات RIE لمده 2 دقيقه باستخدام المعلمات التالية: T = 25 درجه مئوية ، P = 150 W ومعدل تدفق الارجون = 25 سم3/Min.كرر في دورات أقصر إذا كان بعض الذهب لا يزال موجودا.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الإفراج نانوواير
	<ol>
<li>اعداد الحل الكروم باستخدام 0.2 M من كرو3 و 0.5 m من H3PO4.</li>
		<li>ملء أنبوب ميكروتيوب 1.5 mL مع 1 مل من محلول الكروم والقطع الصغيرة من الغشاء الذي يحتوي علي أسلاك النانو.</li>
		<li>ترك الحل العمل ل 24 ح في 40 درجه مئوية.</li>
		<li>عندما يتم الإفراج عن أسلاك النانو تماما ، لا ينبغي ان يلاحظ جزيئات سوداء مع العين المجردة.</li>
		<li>غسل أسلاك النانو عن طريق وضع ميكروتيوب في رف المغناطيسي واستبدال الحل الكروم مع 1 مل من الايثانول.</li>
		<li>كرر عمليه الغسيل 10 مرات علي الأقل.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Mohammed, H., Moreno, J., Kosel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+Fabrication+and+Characterization+of+Magnetic+Nanowires.">Advanced Fabrication and Characterization of Magnetic Nanowires.</a> Magnetism and Magnetic Materials. , (2018).</li><li>Alfadhel, A., Li, B., Zaher, A., Yassine, O., Kosel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+magnetic+nanocomposite+for+biomimetic+flow+sensing.">A magnetic nanocomposite for biomimetic flow sensing.</a> Lab on Chip. 14, 4362-4369 (2014).</li><li>Fratila, R. M., Rivera-Fernandez, S., Jesus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+matters:+Synthesis+and+biomedical+applications+of+high+aspect+ratio+magnetic+nanomaterials.">Shape matters: Synthesis and biomedical applications of high aspect ratio magnetic nanomaterials.</a> Nanoscale. 7, 8233-8260 (2015).</li><li>Alnassar, M., Alfadhel, A., Ivanov, Y. P., Kosel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetoelectric+polymer+nanocomposite+for+flexible+electronics.">Magnetoelectric polymer nanocomposite for flexible electronics.</a> Journal of Applied Physics. 117, 17D711 (2015).</li><li>Contreras, M. F., Sougrat, R., Zaher, A., Ravasi, T., Kosel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-chemotoxic+induction+of+cancer+cell+death+using+magnetic+nanowires.">Non-chemotoxic induction of cancer cell death using magnetic nanowires.</a> International Journal of Nanomedicine. 10, 2141-2153 (2015).</li><li>Yassine, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+thermoresponsive+nanocomposite+for+controlled+release+applications.">Highly efficient thermoresponsive nanocomposite for controlled release applications.</a> Scientific Reports. 6, 28539 (2016).</li><li>Mart&#237;nez-Banderas, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalized+magnetic+nanowires+for+chemical+and+magneto-mechanical+induction+of+cancer+cell+death.">Functionalized magnetic nanowires for chemical and magneto-mechanical induction of cancer cell death.</a> Scientific Reports. 6, 35786 (2016).</li><li>Shore, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodeposited+Fe+and+Fe-Au+nanowires+as+MRI+contrast+agents.">Electrodeposited Fe and Fe-Au nanowires as MRI contrast agents.</a> Chemical Communications. 52, 12634-12637 (2016).</li><li>Garc&#237;a-Mart&#237;n, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+magnetic+vortices+by+magnetic+force+microscopy:+Experiments+and+modelling.">Imaging magnetic vortices by magnetic force microscopy: Experiments and modelling.</a> Journal of Physics D: Applied Physics. 37, 965 (2004).</li><li>Piraux, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+magnetoresistance+in+magnetic+multilayered+nanowires.">Giant magnetoresistance in magnetic multilayered nanowires.</a> Applied Physics Letters. 65, 2484-2486 (1994).</li><li>Piraux, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Template-grown+NiFe/Cu/NiFe+nanowires+for+spin+transfer+devices.">Template-grown NiFe/Cu/NiFe nanowires for spin transfer devices.</a> Nano Letters. 7, 2563-2567 (2007).</li><li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin-wave+quantization+in+ferromagnetic+nickel+nanowires.">Spin-wave quantization in ferromagnetic nickel nanowires.</a> Physical Review Letters. 89, 027201 (2002).</li><li>Wernsdorfer, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+magnetization+switching+in+individual+nickel+nanowires.">Measurements of magnetization switching in individual nickel nanowires.</a> Physical Review B. 55, 11552 (1997).</li><li>Kou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+effect+in+magnetic+nanowire+arrays.">Memory effect in magnetic nanowire arrays.</a> Advanced Materials. 23, 1393-1397 (2011).</li><li>Mohammed, H., Vidal, E. V., Ivanov, Y. P., Kosel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetotransport+measurements+of+domain+wall+propagation+in+individual+multisegmented+cylindrical+nanowires.">Magnetotransport measurements of domain wall propagation in individual multisegmented cylindrical nanowires.</a> IEEE Transactions on Magnetics. 52, 1-5 (2016).</li><li>Goktas, N. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanowire+for+energy:+A+review.">Nanowire for energy: A review.</a> Applied Physics Reviews. 5, 041305 (2018).</li><li>Zongjie, W., Suwon, L., Kyo-in, K., Keekyoung, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanowire-Based+Sensors+for+Biological+and+Medical+Applications.">Nanowire-Based Sensors for Biological and Medical Applications.</a> IEEE Transactions on Nanobioscience. 15 (3), 186 (2016).</li></ol>

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

وكما هو الأمر في اي إنتاج نانوماتيريال آخر ، فان الحلول والمواد عاليه الجودة مطلوبه في هذا البروتوكول. يمكن أعاده استخدام التلميع الكهربائي وحلول الإيداع الكهربائي عده مرات. ومع ذلك ، يجب استخدام محلول بأكسيد الطلاء مره واحده فقط وتكون مصنوعة حديثا. بعد أزاله الظهر ال ، الاغشيه ضعيفه للغاية ويمكن كسرها إذا لم تعالج بعناية. يجب ان لا يتم تطبيق N2 مباشره عند تجفيف الاغشيه. جميع العمليات السابقة لطلاء بالأكسيد هي نفس القدر من الاهميه بالنسبة للترتيب الذاتي للهياكل المسام. قد تؤدي الشوائب السطحية والحفر والخدوش إلى سوء الثقوب المطلوب.
سمك غشاء الالومينا المتولدة في الخطوة 2 عاده حوالي 60 μm ، أطول بكثير من نانوواير التي نطلبها. إذا كانت هناك حاجه إلى أسلاك النانو أطول ، يمكن تكييف هذا البروتوكول لجعل الاغشيه أكثر سمكا عن طريق زيادة الوقت من طلي بالأكسيد. ويمكن استخدام هذه الثقوب كقوالب لتشكيل صفائف من أسلاك النانو الدائمة أو التي أطلقتها أزاله كيميائية لاحقه من هيكل الالومينا. وعلاوة علي ذلك ، يمكن الكهربائية المعادن المختلفة باستخدام نفس الاعداد ، بما في ذلك أسلاك النانو متعددة الأجزاء15، عن طريق تغيير الحل والتيار المطبق. سيكون معدل ترسب مختلفه لكل معدن.
الميزة الرئيسية لطريقه الطلاء بالأكسيد المقدمة هي الجودة العالية للمسام: قطر مستمر علي طول أعشار الميكرومتر ، وتوزيع القطر الصغير ، وكثافة المسام العالية. وعلاوة علي ذلك ، هذه التقنية هي فعاله واقتصاديه ، وقابله للتكرار للغاية. ويمكن ان يتم ذلك بأمان في الظروف المحيطة في المختبر العام. أسلاك النانو وعد الكثير في المستقبل أجهزه تحويل الطاقة (بما في ذلك كهروضوئي ، الحرارية ، و البيتافلطائيه16) والبيولوجية وأجهزه الاستشعار الطبية17. وجميع هذه التطبيقات تتطلب المواد واسعه النطاق وتطوير الجهاز.

وقد اجتذبت أسلاك النانو المغناطيسية الاسطوانيه قدرا هائلا من الاهتمام في العقد الماضي لمجموعه متنوعة من التطبيقات الواعدة. أسلاك النانو هي المواد الجديدة التي تمتلك خصائص فريدة من نوعها ، ويرجع ذلك أساسا إلى ارتفاع نسبه الجانب وشكل متباينة1. بسبب هذه الخصائص ، وتعتبر أسلاك النانو أنظمه فريدة من نوعها والكائنات نموذج ممتاز لعدد من التطبيقات العملية: تدفق أجهزه الاستشعار2، الفصل المغناطيسي3، الحيوي مستوحاه من أجهزه الاستشعار عن بعد اللمس4، حصاد الطاقة 5, علاجات السرطان2,6, تسليم المخدرات7,8, والتصوير بالرنين المغناطيسي وكلاء النقيض3,9. كما تعتبر أسلاك النانو مثاليه للتطبيقات الأخرى: المغناطيسي قوه المجهر10، العملاقة المغنطيسية11، وتدور نقل عزم الدوران12،13، وأجهزه تخزين البيانات14، خمسه عشر
من أجل استغلال هذه الأسلاك النانويه لميزها الكاملة ، وهي طريقه التصنيع القابلة للاستنساخ التي تعطي نانواسلاك ذات جوده عاليه وخصائص محدده مطلوبه. وينتج طلاء ألمنيوم الذاتي التنظيم ، والمسام الاسطوانيه المرتبة للغاية مع أقطار المسام القابلة للتحكم. وبسبب هذا ، ويفضل قوالب AAO في تطبيقات تكنولوجيا النانو علي تقنيات الطباعة الحجرية باهظه الثمن. استخدام هذه الاغشيه والسقالات ، ويمكن إنشاء أسلاك النانو عن طريق التيار المباشر (DC) ، بالتناوب الحالية (AC) ، أو النبضي التيار الكهربائي DC. السيطرة علي عمليه تصنيع الغشاء وترسب أسلاك النانو ، ويمكن إنشاء مجموعه واسعه من أسلاك النانو المغناطيسي لتطبيقات معينه1. هنا ، ونحن الإبلاغ عن تصنيع أسلاك النانو في الحديد ، بما في ذلك تشكيل غشاء الالومينا مساميه التي يتم استخدامها كقالب ، الكهربي في القوالب باستخدام محلول المنحل بالكهرباء ، والإفراج عن أسلاك النانو في الحل.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>CAS 67-64-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium Discs 99.999%</td>
			<td>GoodFellow</td>
			<td>AL000957</td>
			<td>Thickness: 0.50mm +/- 10%, Diameter 25.0mm +/- 0.5mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Big Beaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1000 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boric acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>101942058</td>
			<td>99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromium (VI) oxide</td>
			<td>fisher chemical</td>
			<td>A98-212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold plate</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Accel 500 LC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used with LabView to control the Sourcemeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper (II) chloride</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Power Source</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>E3646A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DI Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dressing Forceps</td>
			<td>fisher scientific</td>
			<td>12-460-164</td>
			<td>30.5 cm length, serrated tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>VWR International Ltd. (US)</td>
			<td>20823.327</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fume hood</td>
			<td>Flores valles</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>VWR International Ltd. (US)</td>
			<td>20255.290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iron (II) sulfate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.03965.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Ascorbic acid</td>
			<td>MP biomedicals</td>
			<td>100769</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic rack</td>
			<td>life technologies</td>
			<td>DynaMag 2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stirrer and hot plate</td>
			<td>IKA</td>
			<td>RCT basic</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical stirrer</td>
			<td>Aslong</td>
			<td>JGB37-520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixer and heater</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>ThermoMixer F1.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon cell</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custum made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxalic Acid</td>
			<td>VWR International Ltd. (US)</td>
			<td>20063.365-5L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDMS O-ring</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perchloric acid</td>
			<td>VWR International Ltd. (US)</td>
			<td>20583.327</td>
			<td>70-72 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Or any other container</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH strip</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any pH strip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphoric acid</td>
			<td>acros organics</td>
			<td>201140010</td>
			<td>85%wt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum</td>
			<td>Goodfellow</td>
			<td>PT005115</td>
			<td>Diameter 0.05mm, 99.9% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum wire</td>
			<td>Goodfellow</td>
			<td>PT05120</td>
			<td>Diameter: 0.2 mm, Purity: 99.95%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply</td>
			<td>Rhode &#38; Scharz</td>
			<td>NGPX 35/10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retort stand (x2)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screws</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small beaker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>50 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Source meter</td>
			<td>Keithley</td>
			<td>2400-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter</td>
			<td>Quorum</td>
			<td>Q300T D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any temperature resistant tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon propeller</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

iron nanowire fabrication by nano-porous anodized aluminum and its characterization

أسلاك النانو المغناطيسية تمتلك خصائص فريدة من نوعها التي اجتذبت اهتمام مجالات مختلفه من البحوث ، بما في ذلك الفيزياء الاساسيه ، الطب الحيوي ، وتخزين البيانات. ونحن نظهر طريقه تلفيق للحديد (Fe) أسلاك النانو عن طريق ترسب الكهروكيميائية في انوديك الالومينا أكسيد (AAO) قوالب. يتم تصنيع القوالب عن طريق الطلاء بالأكسيد ألومنيوم (ال) الاقراص ، ويتم التحكم في طول المسام وقطرها عن طريق تغيير الظروف بأكسيد ألمونيوم. يتم إنشاء المسام مع متوسط قطرها حوالي 120 نانومتر باستخدام حمض الاكساليك كما المنحل بالكهرباء. باستخدام هذه الطريقة ، يتم توليفها أسلاك النانو أسطواني ، والتي يتم إصدارها عن طريق تذويب الالومينا باستخدام الانشوده الكيميائية انتقائية.

وبعد التلميع الكهربائي ، تعكس الاقراص الضوئية الضوء جيدا ، كما يتضح من الشكل 1. في حاله ملاحظه اي خدوش أو نقاط صغيره ، قم بتجاهل القرص. يجب ان تكون المؤامرة من التيار التطبيقية اثناء عمليه التكميم بالطلاء علي نحو سلس واتبع الخطوات الثلاث للطلي. في حاله المحلول الملوث ، والعيوب المفرطة علي سطح القرص ، واعداد غير صحيح للخلية (انظر الشكل 2) ، أو الحل يجري دافئه جدا ، فان منحنيات المؤامرة الحالية المطبقة تظهر القمم والمخالفات. يتم عرض اثنين من منحنيات الاكسده الفعلية في الشكل 3، بما في ذلك الصور من العينات. [انوايشن] يتم علي واحده جانب من ال [ال] اسطوانه (جانب علويه). بعد أزاله الظهر ال ، يجب ان يكون الغشاء مرئيا بوضوح من كلا الجانبين. ويمكن التحقق من فتح المسام باستخدام المجهر الكترون المسح الضوئي (SEM) علي الجانب السفلي. ويبين الشكل 4 عينه لم تفتح فيها المسام بالبالكامل. معدل ترسب أسلاك النانو في الحديد لاغشيه من هذا الحجم حول 300 nm/min. علي سبيل المثال ، يتم عرض الحديد النانويه من حوالي 1 μm في الشكل 5. لاحظ انه تم التقاط هذه الصورة بعد كسر الغشاء.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60111/60111fig1.jpg"> الشكل 1: أقراص ألمنيوم. قبل تلميع (اليسار) وبعد تلميع (الحق). العلامات الموجودة فوق القرص المصقول تنتج عن الملقط. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60111/60111fig01largev2.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60111/60111fig2.jpg"> الشكل 2: خليه الاكسده. (ا) مكونات الخلية. (ب) التفاصيل الخاصة بالقرص الذي تم وضعه فوق الحلقة Pdms O. (ج) الخلية المجمعة. (د) خليه تقع علي لوحه الباردة ومع الركاب الميكانيكية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60111/60111fig02largev2.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60111/60111fig3.jpg"> الشكل 3: التطبيق الحالي مقابل الوقت اثناء الطلي بالأكسيد لنجاح (يسار) وغير ناجح (يمين). يمكن التعرف بسهوله علي الخطوات الثلاث لتكميم الطلاء. 40 مستقره V (0 – 20 دقيقه); الزيادة المستمرة تصل إلى 140 V (20 – 36:40 دقيقه) ، تظهر أولا كزيادة في التيار التطبيقي وفي وقت لاحق كتيار مستمر ؛ والثالثة ، 145 مستقره V حتى نهاية العملية. عندما يحدث بالأكسيد بشكل صحيح ، والمنحنيات علي نحو سلس مثل واحد علي اليسار. عندما تظهر منحنيات القمم أو السلوك الفوضوي (الحق) سيتم حرق العينة. في هذه الحالة ، كان قطر القرص ال 25 ملم. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60111/60111fig03largev2.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60111/60111fig4.jpg"> الشكل 4: صوره لغشاء من الجانب السفلي SEM. تظهر هذه الصورة شكل غشاء بجانب حافته. في اي نقطه أخرى من الغشاء ، يظهر الغشاء المسام المفتوحة مثل تلك الموجودة في الصورة. إذا لم تكن المسام مفتوحة بشكل صحيح ، فان البنية السداسية التي تظهر علي حافه الصورة ستكون مرئية في اي مكان في الغشاء. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60111/60111fig04largev2.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60111/60111fig5.jpg"> الشكل 5: صوره قسم الصليب SEM من أسلاك النانو الحديد داخل الغشاء. ومن الواضح انه يمكن التعرف علي نانوواير الحديد من غشاء الالومينا نظرا لكثافة الكترون اعلي. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60111/60111fig05largev2.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Iron Nanowire Fabrication by Nano-Porous Anodized Aluminum and its Characterization at JoVE.com

Iron Nanowire Fabrication by Nano-Porous Anodized Aluminum and its Characterization

في هذا العمل ، ونحن وصف بروتوكول لافتعال أسلاك النانو الحديد ، بما في ذلك تشكيل غشاء الالومينا مساميه التي يتم استخدامها كقالب ، الكهربي في القوالب باستخدام محلول المنحل بالكهرباء ، والإفراج عن أسلاك النانو في الحل.

الحديد نانوواير التصنيع بواسطة نانو المساميه ألومنيوم بأكسيد وتوصيفها

Magnetic nanowires possess unique properties that have attracted the interest of different fields of research, including basic physics, biomedicine, and ...

ويستند بروتوكول التصنيع لدينا على كهربية مع أكسيد الألومنيوم نانو المسامية، وهو الأسلوب الوحيد الذي يمكن أن تعطي خصائص الأسلاك النانوية التي نحتاجها. والميزة الرئيسية لهذه التقنية، هو أنه يسهل تصنيع بسيطة وسريعة من القوالب أكسيد الألومنيوم نانو المسامية أمر للغاية مع مجموعة واسعة من أحجام المسام. وقد اجتذبت المواد النانوية المغناطيسية الكثير من الاهتمام بسبب أنها يمكن أن تكون مفيدة في التشخيص أو في المختبر، أو حتى لعلاج الحالات الطبية.وتتطلب هذه الأساليب قدرا كبيرا من الجهد والوقت للحصول على نتائج قابلة للتكرار. اتبع البروتوكول بعناية والممارسة لتحقيق نتيجة جيدة. بعد غسل أقراص الألومنيوم ثلاث مرات مع المياه ديونيد، واستخدام ملاقط لنقل القرص في غسل الأسيتون، تليها غسل الكحول ايزوبروبيل، وأربعة يغسل المياه deionized.بعد غسل المياه الماضي، sonicate الأقراص في الأسيتون لمدة 10 دقيقة. بعد ثلاثة يغسل في المياه الأيونة، واستخدام ملقط خلع الملابس لتزج القوالب الألومنيوم تنظيفها في كوب يحتوي على أربع درجات مئوية الكهربائية الحل، وكهرباء شبكة البلاتين. توصيل قرص الألومنيوم إلى محطة إيجابية، وكهربة شبكة البلاتين إلى محطة سلبية من إمدادات الطاقة.ثم تطبيق الجهد من 20 فولت في حين يقتصر التيار على اثنين أمبير. تلميع الأقراص لمدة ثلاث دقائق في تناوب 400 في الدقيقة الواحدة، قبل غسل الأقراص مع المياه الطازجة الأيونية. لعصية anodization، ضع الأقراص في تجميع الخلية وملء الخلية مع 0.3-حمض أوكزاليك مولار.ضع الخلية على طبق بارد من أربع درجات مئوية. عندما تصل درجة حرارة حمض الأكسليك إلى درجتين إلى خمس درجات مئوية، قم بتطبيق 40 فولت لمدة 20 دقيقة لتكويد القوالب بشكل معتدل، قبل زيادة الجهد في 0.1 فولت في الخطوة الثانية يزيد حتى يصل الجهد إلى 140 فولت. TheN عقد الأقراص في هذا الجهد لمدة 45 دقيقة.عندما يكون القالب هو أنودized، فإنه سيتم تحويل لون ذهبي مشرق. لإعداد الأقراص للترسب، بعد الغسيل بالماء غير المؤين والتجفيف بالنيتروجين، ضع الأقراص مرة أخرى في الخلية وأضف محلول نحاسي جاهز حديثًا وشريط حرك مغناطيسي إلى الخلية. يهيج شريط اثارة إلى 300 التناوب في الدقيقة لمدة 15 دقيقة.عندما يصبح الحل شفافاً، استبدل الحل بمحلول نحاسي جديد لخمس دقائق أخرى من الهياج. بعد الغسيل والتجفيف كما هو موضح ، ضع الجانب الخلفي للعينة في طبق بتري على شريط درجة الحموضة ، واغطي الغشاء بالكامل بـ 10 حمض فوسفوريك وزن لمدة ست ساعات ونصف حضانة في درجة حرارة الغرفة. في نهاية العلاج، وغسل وتجفيف الأقراص كما هو موضح، و sputter إيداع 200 نانومتر من الذهب على الأقراص.لترسب أسلاك النانو، جبل غشاء الألومنيوم في قطر 15 ملليمتر من الخلية، وصب الحديد الطازجة إعداد كبريتات حمض البوريك L-اسكوربيك حمض محلول في الخلية. قم بتوصيل متر المصدر مع الاتصال السلبي المرفق باللوحة النحاسية، وتوصيل الاتصال الإيجابي بالشبكة البلاتينية. ثم تطبيق تيار ثابت من 2.5 مللي مبلا لبدء الكهربائي.لإطلاق الأسلاك النانوية، تعبئة أنبوب ميكرو 1.5 ملليمتر مع ملليلتر واحد من حل الكروم الطازجة والقطع الصغيرة من الغشاء التي تحتوي على أسلاك النانو لاحتضان لمدة 24 ساعة في 40 درجة مئوية. عندما يتم تحرير الأسلاك النانوية تمامًا ، لا ينبغي ملاحظة أي جزيئات سوداء بالعين المجردة. ثم ضع الأنبوب الصغير على رف مغناطيسي، واستبدل محلول الكروم بـ 1 ملليلتر من الإيثانول 10 مرات على الأقل لغسل الأسلاك النانوية.بعد الصعق الكهربائي، أقراص الألومنيوم تعكس الضوء جيدا. إذا لوحظت أي خدوش أو نقاط صغيرة، تجاهل القرص. وينبغي أن تكون مؤامرة من التيار المطبقة أثناء عملية anodizatiom على نحو سلس واتبع الخطوات الثلاث من anodization.في حالة وجود حل ملوث ، والعيوب المفرطة على سطح القرص ، والإعداد غير الصحيح للخلية ، أو الحل يجري دافئة جدا ، فإن منحنيات المؤامرة الحالية التطبيقية تظهر القمم والمخالفات. يتمّ أنودة على واحدة جانب من ال ألومنيوم أسطوانة. بعد إزالة الألومنيوم مرة أخرى، ينبغي أن يكون الغشاء واضحة للعيان من كلا الجانبين.ويمكن فحص فتحة المسام باستخدام المجهر الإلكتروني المسح الضوئي على الجانب السفلي. هنا، تم التقاط صورة لـ ميكرومتر واحد من الحديد النانوي بعد كسر الغشاء. و الأسلاك النانوية يمكن التعرف عليها بوضوح من غشاء الألومنيوم بسبب كثافة الإلكترون أعلى.من المهم أن تكون درجة حرارة الموقع بين درجتين إلى خمس درجات مئوية عند بدء خطوة التكويد، أو قد تحترق العينات. تعيين كل MSDS قبل استخدامها. واستخدم دليل الدبوس حسب الضرورة.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Chemistry

Unit 1

Inductance

SCIENTISTS IN ACTION

In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

في الموقع توصيف المطفأ البروتينات في المياه التي SALVI وTOF-سيمز

This work demonstrates in situ characterization of protein biomolecules in the aqueous solution using the System for Analysis at the Liquid Vacuum ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

توليف وتوصيف المواد الغروية Supramolecular

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

Functionalization من احد الجدران الكربون الأنابيب النانومترية مع الحرارية عكسها البوليمر كتلة وتوصيف كل زاوية صغيرة تشتت النيوترونات

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

Cathodoluminescence منخفضة الطاقة ل(أوكسي) الليومينيوفورات نتريد

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments

إعداد سهل من الجسيمات هيدروكسيد الألومنيوم متناهية الصغر مع أو بدون ميسوبورووس مسم-41 في البيئات المحيطة

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

تصنيع واختبار الحرارة الضوئية

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

In Situ Characterization of Shewanella oneidensis MR1 Biofilms by SALVI and ToF-SIMS

In Situ Characterization of Shewanella oneidensis MR1 Biofilms by SALVI and ToF-SIMS

في الموقع وصف أونيدينسيس شيوانيلا MR1 الأغشية الحيوية سالفي و ToF-سيمز

Bacterial biofilms are surface-associated communities that are vastly studied to understand their self-produced extracellular polymeric substances (EPS) ...

Fabrication of Spherical and Worm-shaped Micellar Nanocrystals by Combining Electrospray, Self-assembly, and Solvent-based Structure Control

تصنيع نانوكريستالس Micellar كروية وعلى شكل دودة من خلال الجمع بين اليكتروسبراي، التجميع الذاتي، ومراقبة الهيكل القائم على مذيب

Micellar nanocrystals (micelles with encapsulated nanocrystals) have become an emerging major class of nanobiomaterials. We describe a method of ...

Extraction of Lignin with High &#946;-O-4 Content by Mild Ethanol Extraction and Its Effect on the Depolymerization Yield

Extraction of Lignin with High ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-O-4 Content by Mild Ethanol Extraction and Its Effect on the Depolymerization Yield

استخراج اللجنين مع المحتوى العالي من β-س-4 استخراج الإيثانول معتدل وأثره على العائد ديبوليميريزيشن

Lignin valorization strategies are a key factor for achieving more economically competitive biorefineries based on lignocellulosic biomass. Most of the ...

The Effect of Anodization Parameters on the Aluminum Oxide Dielectric Layer of Thin-Film Transistors

تأثير معلمات الأنوديس على طبقة أكسيد الألومنيوم العازلة من الترانزستورات رقيقة الفيلم

Aluminum-oxide (Al2O3) is a low cost, easily processable and high dielectric constant insulating material that is particularly appropriate for use as the ...