Name: gold nanoparticle synthesis
Uploaded: 2021-07-10T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gold Nanoparticle Synthesis at JoVE.com

ويود المؤلفون أن يشكروا فرانك أوسترلوه على المساعدة في أساليب تخليق الجسيمات النانوية. ويود المؤلفون أن يعترفوا بالدعم المالي المقدم من المؤسسة الوطنية للعلوم (1807555 203665) ومؤسسة أبحاث أشباه الموصلات (2836).

الكميات الكيميائية: ملاحظة: للحصول على كميات كيميائية مناسبة لتركيب الجسيمات النانوية، خذ الكميات الأولية الموجودة على ورقة "تخليق الجسيمات النانوية" (في الصفحة الثانية من المعلومات الداعمة من المادة12من بحث أوسترلوه)، وضرب كمية جميع الجرعات ب 3، مع بعض التعديلات ا...

<ol>
	<li>Sperling, R. A., Gil, P. R., Zhang, F., Zanella, M., Parak, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+applications+of+gold+nanoparticles.">Biological applications of gold nanoparticles.</a> Chemical Society Reviews. 37 (9), 1896-1908 (2008).</li><li>Dreaden, E. C., Alkilany, A. M., Huang, X., Murphy, C. J., 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=The+golden+age:+Gold+nanoparticles+for+biomedicine.">The golden age: Gold nanoparticles for biomedicine.</a> Chemical Society Reviews. 41 (7), 2740-2779 (2012).</li><li>Daniel, M. -. C., Astruc, D. <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:+Assembly,+Supramolecular+Chemistry,+Quantum-Size-Related+Properties,+and+Applications+toward+Biology,+Catalysis,+and+Nanotechnology.">Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology.</a> Chemical Reviews. 104 (1), 293-346 (2004).</li><li>McCold, C. E., 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=Ligand+exchange+based+molecular+doping+in+2D+hybrid+molecule-nanoparticle+arrays:+length+determines+exchange+efficiency+and+conductance.">Ligand exchange based molecular doping in 2D hybrid molecule-nanoparticle arrays: length determines exchange efficiency and conductance.</a> Molecular Systems Design &amp; Engineering. 2 (4), 440-448 (2017).</li><li>Faraday, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Relations+of+Gold+(and+other+Metals)+to+Light.">Experimental Relations of Gold (and other Metals) to Light.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 147, 145-181 (1857).</li><li>Turkevich, J., Stevenson, P. C., Hillier, 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+study+of+the+nucleation+and+growth+processes+in+the+synthesis+of+colloidal+gold.">A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold.</a> Discussions of the Faraday Society. 11, 55-75 (1951).</li><li>Frens, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Nucleation+for+the+Regulation+of+the+Particle+Size+in+Monodisperse+Gold+Suspensions.">Controlled Nucleation for the Regulation of the Particle Size in Monodisperse Gold Suspensions.</a> Nature Physical Science. 241 (105), 20-22 (1973).</li><li>Kimling, J., Maier, M., Okenve, B., Kotaidis, V., Ballot, H., Plech, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turkevich+method+for+gold+nanoparticle+synthesis+revisited.">Turkevich method for gold nanoparticle synthesis revisited.</a> Journal of Physical Chemistry B. 110 (32), 15700-15707 (2006).</li><li>Wilcoxon, J. P., Williamson, R. L., Baughman, R. <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+gold+colloids+formed+in+inverse+micelles.">Optical properties of gold colloids formed in inverse micelles.</a> The Journal of Chemical Physics. 98 (12), 9933-9950 (1993).</li><li>Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schiffrin, D. J., Whyman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+thiol-derivatised+gold+nanoparticles+in+a+two-phase+liquid-liquid+system.">Synthesis of thiol-derivatised gold nanoparticles in a two-phase liquid-liquid system.</a> Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. (7), 801-802 (1994).</li><li>Zhao, P., Li, N., Astruc, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=State+of+the+art+in+gold+nanoparticle+synthesis.">State of the art in gold nanoparticle synthesis.</a> Coordination Chemistry Reviews. 257 (3-4), 638-665 (2013).</li><li>Hiramatsu, H., Osterloh, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Simple+Large-Scale+Synthesis+of+Nearly+Monodisperse+Gold+and+Silver+Nanoparticles+with+Adjustable+Sizes+and+with+Exchangeable+Surfactants.">A Simple Large-Scale Synthesis of Nearly Monodisperse Gold and Silver Nanoparticles with Adjustable Sizes and with Exchangeable Surfactants.</a> Chemistry of Materials. 16 (13), 2509-2511 (2004).</li><li>Voorhees, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Theory+of+Ostwald+Ripening.">The Theory of Ostwald Ripening.</a> Journal of Statistical Physics. 38 (1-2), 231-252 (1985).</li><li>Lifshitz, I. M., Slyozov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+kinetics+of+precipitation+from+supersaturated+solid+solutions.">The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions.</a> Journal of Physics and Chemistry of Solids. 19 (1-2), 35-50 (1961).</li><li>Haiss, W., Thanh, N. T. K., Aveyard, J., Fernig, 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=Determination+of+Size+and+Concentration+of+Gold+Nanoparticles+from+UV-Vis+Spectra.">Determination of Size and Concentration of Gold Nanoparticles from UV-Vis Spectra.</a> Analytical Chemistry. 79 (11), 4215-4221 (2007).</li><li>McCold, C. E., Fu, Q., Howe, J. Y., Hihath, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductance+based+characterization+of+structure+and+hopping+site+density+in+2D+molecule-nanoparticle+arrays.">Conductance based characterization of structure and hopping site density in 2D molecule-nanoparticle arrays.</a> Nanoscale. 7 (36), 14937-14945 (2015).</li><li>Hihath, S., McCold, C., March, K., Hihath, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Ligand+Exchange+in+2D+Hybrid+Molecule-nanoparticle+Superlattices.">Characterization of Ligand Exchange in 2D Hybrid Molecule-nanoparticle Superlattices.</a> Microscopy and Microanalysis. 24 (1), 1722-1723 (2018).</li><li>McCold, C. E., 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=Molecular+Control+of+Charge+Carrier+and+Seebeck+Coefficient+in+Hybrid+Two-Dimensional+Nanoparticle+Superlattices.">Molecular Control of Charge Carrier and Seebeck Coefficient in Hybrid Two-Dimensional Nanoparticle Superlattices.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 124 (1), 17-24 (2020).</li></ol>

أداء بروتوكول تخليق الجسيمات النانوية الذهب كما هو معروض أعلاه ينبغي أن تنتج الجسيمات النانوية الذهب مع ~ 12 نانومتر قطرها وتوحيد عالية إلى حد ما (± 2 نانومتر). ومع ذلك، هناك بعض الخطوات الحاسمة والمعلمات العملية التي يمكن تعديلها لتغيير حجم / قطر وحادة / تعدد الأضلاع من الجسيمات النانوية الذ...

الجسيمات النانوية الذهبية هي فئة مثيرة للاهتمام ومفيدة من المواد النانوية التي هي موضوع العديد من الدراسات البحثية والتطبيقات. مثل البيولوجيا1، الطب2، تكنولوجيا النانو3، والأجهزة الإلكترونية4. يعود تاريخ البحث العلمي في الجسيمات النانوية الذهبية إلى عام 1857، عندما أجرى مايكل فاراداي دراسات تأسيسية حول تركيب وخصائص الجسيمات النانوية الذهبية5. التقنيتين الأوليتين "من أسفل إلى أعلى" لتجميع الجسيمات النانوية الذهبية هما طريقة تقليل السيترات6و7و8 وطريقة التوليف العضوية ذات المرحلتين9و10. "Turkevich" أسلوب خفض سيترات تنتج أحادية الجسيمات النانوية الذهب إلى حد ما تحت 20 نانومتر في القطر، ولكن يزيد من تعدد الأضلاع للجسيمات النانوية الذهب فوق 20 نانومتر في القطر؛ في حين أن طريقة "بروست شيفرين" على مرحلتين تستخدم الكبريت / ثيول ليجند - الاستقرار لإنتاج الجسيمات النانوية الذهب تصل إلى ~ 10 نانومتر في القطر11. حلول الجسيمات النانوية الذهبية التي يتم تصنيعها مسبقا باستخدام هذه الطرق متوفرة تجاريا. بالنسبة للتطبيقات التي لا تكون فيها الكميات الكبيرة والاحادية العالية والأقطار الكبيرة من الجسيمات النانوية الذهبية ضرورية ، قد يكون كافيا لشراء واستخدام هذه الجسيمات النانوية الذهبية المركبة مسبقا من الموردين. ومع ذلك، فإن الجسيمات النانوية الذهبية المخزنة في المحلول، مثل العديد من الجسيمات المتاحة تجاريا، قد تتحلل بمرور الوقت مع بدء الجسيمات النانوية في التكتل وتشكيل مجموعات. بدلا من ذلك، بالنسبة للتطبيقات واسعة النطاق، والمشاريع طويلة الأجل التي تحتاج الجسيمات النانوية الذهب لاستخدامها بشكل متكرر أو على مدى فترة طويلة من الزمن، أو التي هناك متطلبات أكثر صرامة ل مونوديسبيرز وحجم الجسيمات النانوية الذهب، قد يكون من المستحسن لأداء تخليق الجسيمات النانوية الذهب نفسه. من خلال تنفيذ عملية تخليق الجسيمات النانوية الذهبية ، يمكن للمرء أن يتحكم في معلمات توليف مختلفة مثل كمية الجسيمات النانوية الذهبية التي يتم إنتاجها ، وقطر الجسيمات النانوية الذهبية ، وتوحيد الجسيمات النانوية الذهبية ، والجزيئات المستخدمة كليجاندس متوجا. وعلاوة على ذلك، يمكن تخزين هذه الجسيمات النانوية الذهبية ككريات صلبة في بيئة جافة، مما يساعد على الحفاظ على الجسيمات النانوية الذهبية بحيث يمكن استخدامها في وقت لاحق، حتى بعد عام، مع الحد الأدنى من التدهور في الجودة. وهناك أيضا إمكانية تحقيق وفورات في التكاليف والحد من النفايات عن طريق تصنيع الجسيمات النانوية الذهبية بكميات أكبر ثم تخزينها في حالة جافة بحيث تستمر لفترة أطول. وعموما، فإن توليف الجسيمات النانوية الذهبية يوفر لنفسه مزايا مقنعة قد لا تكون مجدية مع الجسيمات النانوية الذهبية المتاحة تجاريا.
من أجل تحقيق العديد من المزايا التي هي ممكنة مع تخليق الجسيمات النانوية الذهب، يتم تقديم عملية هنا لتجميع الجسيمات النانوية الذهب. عملية تخليق الجسيمات النانوية الذهبية الموصوفة هي نسخة معدلة من عملية تم تطويرها من قبل هيراماتسو وأوسترلوه12. وعادة ما يتم تصنيع الجسيمات النانوية الذهبية بقطر ~ 12 نانومتر باستخدام عملية التوليف هذه. الكواشف الكيميائية الأولية التي تستخدم لأداء عملية تخليق الجسيمات النانوية الذهب هي حمض رباعي الكلور (HAuCl4),أوليلامين, والتولوين. يستخدم صندوق قفازات النيتروجين لتوفير بيئة جافة خاملة لعملية تخليق الجسيمات النانوية الذهبية ، لأن حمض رباعي الكلور هو حساس للماء / الرطوبة. يتم تغليف الجسيمات النانوية الذهبية بجزيئات أوليلامين ليجند لمنع الجسيمات النانوية الذهبية من التكتل في المحلول. في نهاية عملية التوليف ، يتم تجفيف الجسيمات النانوية الذهبية في بيئة فراغ بحيث يمكن تخزينها والحفاظ عليها في حالة جافة لاستخدامها لاحقا ، حتى بعد عام واحد. عندما تكون الجسيمات النانوية الذهبية جاهزة لاستخدامها ، يمكن إعادة إنفاقها في محلول في المذيبات العضوية مثل التولوين.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>50 mL Conical Centrifuge Tubes with Plastic Caps (Quantity: 12)</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>12942</td>
			<td>used for cleaning/storing gold nanoparticle solution/precipitate (it&#39;s best to use 12 tubes, to allow the gold nanoparticles from the synthesis process to last up to one year (e.g., 1 tube per month))</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270725-2L</td>
			<td>solvent for cleaning glassware/tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acid Wet Bench</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>for cleaning chemical reaction glassware/supplies with gold etchant solution (part of wet chemical lab facilities)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum Foil</td>
			<td>Reynolds</td>
			<td>B08K3S7NG1</td>
			<td>for covering glassware after cleaning it to keep it clean</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burette Clamps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-769-20</td>
			<td>for holding the condenser tube and reaction vessel during the synthesis process (located in the nitrogen glove box)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge (with 50 mL Conical Centrifuge Tube Rotor/Adapter)</td>
			<td>ELMI</td>
			<td>CM-7S</td>
			<td>for spinning the gold nanoparticles in solution and precipitating/collecting them at the bottom of the 50 mL conical centrifuge tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DI Water</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>Milli-Q Direct</td>
			<td>deionized water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fume Hood</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>for cleaning laboratory glassware and supplies with solvents (part of wet chemical lab facilities)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Beaker (600 mL)</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>17327</td>
			<td>for holding reaction vessel, condenser tube, glass pipette, and magnetic stir bar during cleaning with gold etchant and then with water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Beakers (400 mL) (Quantity: 2)</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>17309</td>
			<td>for measuring toluene and gold etchant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Graduated Cylinder (5 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-550A</td>
			<td>for measuring toluene and oleylamine for injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Graduated Pipette (10 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-690-126</td>
			<td>used with the rubber bulb with valves to inject the gold nanoparticle precursor solution into the reaction vessel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold Etchant TFA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>651818-500ML</td>
			<td>(with potassium iodide) for cleaning reaction vessel, condenser tube, magnetic stir bar, glass pipette [alternatively, use Aqua Regia]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34863-2L</td>
			<td>solvent for cleaning glassware/tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liebig Condenser Tube (~500 mm) (24/40)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>07-721C</td>
			<td>condenser tube, attaches to glass reaction vessel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Stirring Bar</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-513-51</td>
			<td>for stirring reaction solution during the synthesis process</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol (&#8805;99.9%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860-2L-R</td>
			<td>new, &#8805;99.9% purity (for washing gold nanoparticles after synthesis)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microbalance (mg resolution)</td>
			<td>Accuris Instruments</td>
			<td>W3200-120</td>
			<td>for weighing tetrachloroauric acid powder (located in the nitrogen glove box)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette (1000 &#181;L)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FBE01000</td>
			<td>for measuring and dispensing liquid chemicals such as oleylamine and toluene (if using micropipette instead of graduated cylinder for measurement)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette Tips (1000 &#181;L)</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>1111-2831</td>
			<td>for measuring and dispensing liquid chemicals such as oleylamine and toluene (if using micropipette instead of graduated cylinder for measurement)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile Gloves</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>81853</td>
			<td>personal protective equipment (PPE), for protection, and for keeping nitrogren glove box gloves clean</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen Glove Box</td>
			<td>M. Braun</td>
			<td>LABstar pro</td>
			<td>for performing gold nanoparticle synthesis in a dry and inert environment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-Aqueous 20 mL Glass Vials with PTFE-Lined Caps (Quantity: 2)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-375-25</td>
			<td>for weighing tetrachloroauric acid powder and mixing with oleylamine and toluene to make injection solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleylamine (Technical Grade, 70%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O7805-100G</td>
			<td>technical grade, 70%, preferably new, stored in the nitrogen glove box</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm M Sealing Film (2 in. x 250 ft)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7543</td>
			<td>for sealing the gold nanoparticles in the 50 mL centrifuge tubes after the synthesis process is over</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round Bottom Flask (250 mL) (24/40)</td>
			<td>Wilmad-LabGlass</td>
			<td>LG-7291-234</td>
			<td>glass reaction vessel, attaches to condenser tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Bulb with Valves (Rubber Bulb-Type Safety Pipet Filler)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-681-50</td>
			<td>used with the long graduated glass pipette to inject the gold nanoparticle precursor solution into the reaction vessel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Hoses (PVC Tubes) (Quantity: 2)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-169-7D</td>
			<td>for connecting the condenser tube to water inlet/outlet ports</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Spatula</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>13590-1</td>
			<td>for scooping tetrachloroauric acid powder from small container</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stand (Base with Rod)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-000-102</td>
			<td>for holding the condenser tube and reaction vessel during the synthesis process (located in the nitrogen glove box)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stirring Heating Mantle (250 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>NC1089133</td>
			<td>for holding and supporting reaction vessel sphere, while heating with magnetic stirrer rotating the magnetic stirrer bar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrachloroauric(III) Acid (HAuCl4) (&#8805;99.9%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>520918-1G</td>
			<td>preferably new or never opened, &#8805;99.9% purity, stored in fridge, then opened only in the nitrogen glove box, never exposed to air/water/humidity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Texwipes / Kimwipes / Cleanroom Wipes</td>
			<td>Texwipe</td>
			<td>TX8939</td>
			<td>for miscellaneous cleaning and surface protection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene (&#8805;99.8%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244511-2L</td>
			<td>new, anhydrous, &#8805;99.8% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>Ted Pella, Inc.</td>
			<td>5371-7TI</td>
			<td>for poking small holes in aluminum foil, and for removing Parafilm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortexer</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-04750-51</td>
			<td>for vortexing the gold nanoparticles in toluene in 50 mL conical centrifuge tubes to resuspend the gold nanoparticles into the toluene solution</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gold nanoparticle synthesis

تم تصنيع الجسيمات النانوية الذهبية (Au nanoparticles) التي يبلغ قطرها ~ 12 نانومتر عن طريق حقن محلول بسرعة 150 ملغ (0.15 ملليمول) من حمض رباعي الكلور في 3.0 غرام (3.7 ملليمول، 3.6 مل) من أوليلامين (الصف التقني) و 3.0 مل من التولوين إلى محلول غليان 5.1 غرام (6.4 ملليمول، 8.7 مل) من الأوليلامين في 147 مل من التولوين. أثناء غلي وخلط محلول التفاعل لمدة ساعتين ، تغير لون خليط التفاعل من واضح ، إلى أصفر فاتح ، إلى وردي فاتح ، ثم ببطء إلى أحمر داكن. ثم تم إيقاف الحرارة ، وسمح للحل بالتبريد تدريجيا لدرجة حرارة الغرفة لمدة ساعة واحدة. ثم تم جمع الجسيمات النانوية الذهبية وفصلها عن المحلول باستخدام جهاز طرد مركزي وغسلها ثلاث مرات؛ عن طريق الدوامة وتشتيت الجسيمات النانوية الذهبية في أجزاء 10 مل من التولوين ، ثم تسريع الجسيمات النانوية الذهبية عن طريق إضافة أجزاء 40 مل من الميثانول وغزلها في جهاز طرد مركزي. ثم تم إزالة الحل لإزالة أي منتجات ثانوية متبقية ومواد بدء غير منقحة. تجفيف الجسيمات النانوية الذهب في بيئة فراغ أنتجت بيليه أسود صلب. التي يمكن تخزينها لفترات طويلة من الزمن (تصل إلى سنة واحدة) لاستخدامها في وقت لاحق، ومن ثم إعادة حلها في المذيبات العضوية مثل التولوين.

ويبين الشكل 1 كيف ينبغي أن يتغير لون خليط التفاعل الكيميائي التوليفي للجسيمات النانوية الذهبية (حمض رباعي الكلورواريك والأوليلامين والتولوين) تدريجيا على مدى عدة دقائق لأنه يغلي في البداية في وعاء التفاعل؛ من واضح، إلى أصفر فاتح (صورة يسرى)، إلى وردي فاتح (صورة مركزية)، إل?...

Watch this Scientific Journal Video about Gold Nanoparticle Synthesis at JoVE.com

Gold Nanoparticle Synthesis

يتم تقديم بروتوكول لتجميع ~ 12 نانومتر قطر الذهب الجسيمات النانوية (Au) في المذيبات العضوية. وتوج الجسيمات النانوية الذهب مع ليغاندس أوليلامين لمنع التكتل. الجسيمات النانوية الذهبية قابلة للذوبان في المذيبات العضوية مثل التولوين.

توليف الجسيمات النانوية الذهبية

Gold nanoparticles (Au nanoparticles) that are ~12 nm in diameter were synthesized by rapidly injecting a solution of 150 mg (0.15 mmol) of ...

والهدف من هذه العملية تخليق الجسيمات النانوية الذهب هو خلق الجسيمات النانوية الذهب التي يبلغ قطرها حوالي 12 nm.in ومونوديسبيرس جدا. هذه العملية تخليق الجسيمات النانوية الذهب هو نسخة معدلة من عملية وصفها في مقال بحثي من قبل هيروكي هيراماتسو وفرانك E.Osterloh.Chemicals اللازمة لتوليف وتنقية, حمض رباعي الكلور, أوليلامين, تولوين والميثانول. البدء في إعداد وتنظيف الأواني الزجاجية التفاعل الكيميائي والإمدادات في مربع قفاز النيتروجين. تأكد من أن شريط التقليب المغناطيسي داخل وعاء التفاعل الزجاجي. صب حوالي 200 ml.of toluene في وعاء رد فعل الزجاج. ضع وعاء التفاعل الزجاجي مع التولوين على عباءة التدفئة المثيرة واسلم أنبوب المكثف إلى وعاء التفاعل. قم بتشغيل المياه ومراقبتها ببطء لضمان تدفقها برفق إلى أنبوب المكثف. ضبط تدفق المياه حسب الضرورة عن طريق فتح قليلا أو إغلاق صمام الماء. السماح للمياه بالتدفق عبر منفذ المدخل في الجزء السفلي من أنبوب المكثف، حتى أنبوب المكثف، والخروج من منفذ الميناء على رأس أنبوب المكثف. تدفق النيتروجين الطازج باستمرار في صندوق القفازات لتطهير صندوق القفازات. تهوية باستمرار مربع القفازات عن طريق سحب فراغ طفيف على مربع القفازات. بدء تسخين واثارة التولوين مع ستيرر المغناطيسي على عباءة التحريك والتدفئة. السماح لل toluene لنهج يغلي لطيف. لا تقترب أو تتجاوز نقاط الوميض من الوتوين. خفض الحرارة عندما يبدأ في الغليان. السماح للتولوين ليغلي ويتبخر لمدة 30 دقيقة لتنظيف الأواني الزجاجية رد الفعل. سوف تولوين تبخرت تبرد وتتكثف في أنبوب المكثف والتنقيط مرة أخرى إلى أسفل في وعاء رد الفعل. بعد 30 دقيقة، إيقاف سخان والسماح لل toluene لتهدئة لعدة دقائق، حتى يتوقف التولوين التبخر. بعد أن يبرد التولوين، ارفع أنبوب المكثف وعلقه فوق وعاء التفاعل باستخدام المعيار مع المشابك. صب toluene من وعاء رد الفعل في 400 ml.beaker.Be الحرص على عدم صب بطريق الخطأ من شريط اثارة المغناطيسي. ضع وعاء التفاعل مرة أخرى على عباءة التدفئة والتحريك. دوامة toluene حولها في كوب 400 ml.glass لتنظيف الكأس. صب الطلوين القذرة / المستخدمة في زجاجة النفايات القابلة للاشتعال. تنظيف الكأس مرة أخرى مع بعض الطولوين الطازجة ومن ثم، تجاهل الطولوين المستخدمة في زجاجة النفايات الضعيفة. جعل محلول الغليان من 147 مل.أو حوالي 150 مل.من التولوين في 8.7 مل، أو حوالي 9 مل.من أوليلامين. استخدمي كوب 400 ml.glass لقياس 147 مل من الللوين. صب 147 ml.of toluene من الكأس الزجاجية في وعاء رد الفعل. تحذير: أوليلامين سامة وتآكل، حتى التعامل معها بعناية. لا تسكب oleylamine استخدام 5 ml.small الزجاج تخرج اسطوانة لقياس بعناية وصب 8.7 ml.of oleylamine. على سبيل المثال، أول 4 ml.onto ثم 4.7 ml.Carefully صب أوليلامين من الزجاج تخرج اسطوانة في وعاء رد الفعل. خفض أنبوب المكثف الزجاج وصولا الى وعاء رد فعل الزجاج مرة أخرى. تأكد من تدفق المياه عبر الغرفة الخارجية للأنبوب المكثف لتبرد وتتكثف وتجمع بخار التولوين والأوليلامين. سخني وحركي المحلول واتركي الحل يقترب من الغليان اللطيف. بدء إعداد محلول الحقن:150 ملغ من حمض رباعي الكلور، 3.6 مل.من أوليلامين، و 3 مل من التولوين. إزالة الفيلم المختبري أو ختم الذي يحمي حمض رباعي الكلور من الهواء والرطوبة. حمض رباعي كلورو اليوريك حساس جدا للماء والرطوبة والرطوبة. وينبغي بذل كل جهد ممكن لمنع تعريض مسحوق حمض رباعي الكلور للجو والماء. يجب فتح حاوية حمض رباعي الكلورويك وتخزينها فقط في صندوق قفازات النيتروجين. استخدام ملعقة معدنية لإيداع مسحوق حمض رباعي الكلور من الحاوية في قارورة الزجاج على microbalance، إلى وزن قياس 150 ملغ من مسحوق حمض رباعي الكلور. تحذير: التعامل مع oleylamine بعناية كما أنها سامة وتآكل.استخدام 5 ml.small الزجاج تخرج اسطوانة لقياس 3.6 ml.of أوليلامين. صب بعناية 3.6 ml.of oleylamine من 5 ml.small الزجاج تخرج اسطوانة في قارورة 20 ml.glass دون حمض رباعي الكلور. صب بعناية وقياس 3 مل.من toluene في 5 ml.small الزجاج تخرج اسطوانة. صب بعناية 3 مل.of toluene من 5 ml.small الزجاج تخرج اسطوانة في قارورة 20 ml.glass مع oleylamine. المسمار الغطاء PTFE مبطنة مرة أخرى على قارورة 20 ml.glass مع oleylamine وتولوين داخل. يهز ودوامة قارورة الزجاج المغلق لخلط محلول oleylammine والتولوين معا. صب بعناية 150 ملغ.من مسحوق حمض رباعي الكلور في قارورة الزجاج مع محلول أوليلامين والتولوين. المسمار قبعات PTFE مبطنة مرة أخرى على قوارير الزجاج. يهز ودوامة قارورة الزجاج المغلق مع حمض رباعي الكلور، والأوليلامين والتولوين لخلط الحل معا. استمر في هز الحل وتأكد من خلطه جيدا. يجب أن يتحول حمض رباعي الكلور والويلامين والتولوين إلى اللون الأحمر الداكن. تأكد من أن المياه تتدفق ببطء إلى الجزء السفلي من أنبوب المكثف وحتى أعلى أنبوب المكثف. ضبط تدفق المياه حسب الضرورة عن طريق فتح بعناية أو إغلاق صمام الماء. تأكد من أن محلول الأوليلامين والتولوين في وعاء التفاعل في حالة غليان لطيف ، مع تبخر بعض التولوين والأوليلامين في أنبوب المكثف. تأكد من تشغيل الستيرر المغناطيسي. رفع أنبوب المكثف فوق وعاء رد الفعل باستخدام موقف مع المشابك لدعم الأواني الزجاجية. تأكد من أنك تعرف كيفية تشغيل لمبة مطاطية مع الصمامات والقبعات الأنابيب الزجاجية قبل استخدامه. اضغط على الصمام العلوي أثناء الضغط على المصباح المطاطي لتفريغ المصباح المطاطي. ضع بعناية طرف ماصة الزجاج المتخرجة منذ فترة طويلة في قارورة 20 ml.glass مع حمض رباعي الكلور ، والأوليلامين ، وحل حقن التولوين. اضغط بلطف على الصمام السفلي على لمبة مطاطية لرسم ببطء حمض رباعي الكلور، والأوليلامين، وحل حقن التولوين في ماصة الزجاج. ضع بعناية طرف ماصة الزجاج في فتح وعاء التفاعل وحقن بسرعة حمض رباعي الكلورواريك والأوليلامين وحل التولوين في وعاء التفاعل. يجب أن يتغير اللون من الأحمر إلى الأصفر إلى الأبيض في غضون دقيقة تقريبا ، حيث تبدأ الجسيمات النانوية الذهبية في النوى والنمو. خفض أنبوب المكثف مرة أخرى إلى أسفل في وعاء رد الفعل. سخني المحلول في غليان لطيف لمدة ساعتين. على مدى عدة دقائق، يجب أن يتغير اللون من الأبيض إلى الأصفر إلى الوردي إلى الأحمر مع نمو الجسيمات النانوية الذهبية بشكل أكبر. بعد عدة دقائق، يتحول الحل إلى اللون الوردي أو الأحمر الفاتح. وبعد بضع دقائق، الحل هو أكثر الأحمر. الحل سوف تستمر في الحصول على قتامة الأحمر كما يغلي لمدة ساعتين. بعد ساعتين من تسخين المحلول، قم بإيقاف تشغيل المدفأة. السماح للحل الجسيمات النانوية الذهب لتهدئة بشكل طبيعي لمدة ساعة واحدة. تأكد من إيقاف تشغيل المدفأة وتهدئة الحل. توقف عن تدفق المياه عبر أنبوب المكثف. سيتم استخدام الميثانول لتنظيف الجسيمات النانوية الذهبية وإزالة الكاشف الكيميائي غير المتفاعل والمواد الثانوية. صب 35 مل من الميثانول في كل من أنابيب الطرد المركزي 50 ml.conical. ثم صب 12 مل.من محلول الجسيمات النانوية الذهب في كل من أنابيب الطرد المركزي 50 ml.conical مع الميثانول. كن حذرا من عدم صب بطريق الخطأ من شريط اثارة المغناطيسي في حين صب محلول الجسيمات النانوية الذهب في كل أنبوب الطرد المركزي. بعد صب 12 مل من محلول الجسيمات النانوية الذهبية في كل من أنابيب الطرد المركزي 50 ml.conical مع 35 مل من الميثانول ، يجب أن يكون لكل أنبوب طرد مركزي حوالي 47 مل من المحلول. توزيع أي حل الجسيمات النانوية الذهب المتبقية بالتساوي بين أنابيب الطرد المركزي. المسمار القبعات على أنابيب الطرد المركزي 50 ml.centrife لإغلاقها وتشديد القبعات. إزالة أنابيب الطرد المركزي 50 ml.conical مع حل الجسيمات النانوية الذهبية والميثانول من مربع قفازات النيتروجين.يجب أن يكون أنبوب الطرد المركزي على كمية متساوية من محلول الجسيمات النانوية الذهبية ويجب أن يكون مرجحا ومتوازنا على قدم المساواة. ضع ستة من أنابيب الطرد المركزي 50 ml.centrife مع الجسيمات النانوية الذهب في الطرد المركزي. أغلق غطاء جهاز الطرد المركزي وأدخل إعدادات تدوير الجسيمات النانوية الذهبية. RCF:1000.Timer:5 دقيقة. ابدأ بتدوير جهاز الطرد المركزي. بعد الانتهاء من أول ستة أنابيب الطرد المركزي مع الجسيمات النانوية الذهب الغزل، وإزالتها بلطف من أجهزة الطرد المركزي. يجب الحرص على عدم تعكير صفو الكريات نانوجسيمات الذهب ووضع الأنابيب في الرف. قوة الطرد المركزي سوف تسحب الجسيمات النانوية الذهبية في المحلول وتفصلها عن الميثانول والتولوين. سوف تترسب الجسيمات النانوية الذهبية في الكريات في الجزء السفلي من كل أنبوب طرد مركزي. ضع أنابيب الطرد المركزي الستة الأخيرة ذات الجسيمات النانوية الذهبية في جهاز الطرد المركزي. أغلق غطاء جهاز الطرد المركزي وأدخل إعدادات تدوير الجسيمات النانوية الذهبية. RCF:1000.Timer:5 دقيقة. ابدأ بالغزل. بعد الانتهاء من أنابيب الطرد المركزي الغزل، وإزالتها بلطف من الطرد المركزي ووضعها في رفوف أنبوب. حمل بعناية جميع أنابيب الطرد المركزي إلى غطاء الدخان. تفريغ ببطء وبلطف الحل من كل أنبوب الطرد المركزي في النفايات القابلة للاشتعال إلى كوب. كن حذرا من عدم الإزعاج وعدم صب الكريات الجسيمات النانوية الذهب على الجزء السفلي من الأنابيب. اكتملت الآن دورة شطف الميثانول الأولى. تبدأ دورة شطف الميثانول الثانية عن طريق صب 10 مل.من الطولوين في كل أنبوب الطرد المركزي. دوامة كل أنبوب الطرد المركزي لإعادة الإنفاق وتفريق الجسيمات النانوية الذهب في جميع أنحاء الحل 10 ml.toluene. تحقق من الجزء السفلي من أنبوب الطرد المركزي للتأكد من إعادة إنفاق البقايا السوداء. صب 14 مل من الميثانول في كل أنبوب الطرد المركزي. مع 10 مل من التورلوين بالفعل في كل أنبوب الطرد المركزي، سيكون هناك 50 مل من الحل لكل أنبوب. المسمار القبعات مرة أخرى على أنابيب الطرد المركزي 50 ml.centrife وضمان أن القبعات هي على ضيق. تدور أنابيب الطرد المركزي في جهاز الطرد المركزي لجمع الجسيمات النانوية الذهب في بيليه في الجزء السفلي من كل أنبوب. استخدم إعدادات الطرد المركزي نفسها كما كانت من قبل. صب بعناية من الميثانول والتولوين في النفايات القابلة للاشتعال إلى كوب مثل من قبل. دورة شطف الميثانول الثانية كاملة الآن. لدورة الشطف الثالث والأخير، اتبع نفس العملية كما كانت من قبل للدوامة في التولوين، والتنظيف في الميثانول، والطرد المركزي وصب بعناية من المذيبات. بعد سكب التولوين الأخير ومحلول شطف الميثانول ، تحتاج الجسيمات النانوية الذهبية إلى تجفيفها. الإجراء الموصى به هو فراغ الجافة الجسيمات النانوية الذهب. تخفيف القبعات على أنابيب 50 ml.centrife، بحيث لا تزال مغطاة الأنابيب، ولكن المذيبات يمكن أن تتبخر والهروب من داخل الأنابيب. ضع رف الأنابيب مع الجسيمات النانوية الذهبية داخل قفل تحميل الفراغ. إغلاق وختم الباب قفل الحمل الخارجي وفتح صمام لمضخة فراغ لبدء سحب فراغ على قفل الحمل. مضخة فراغ حتى ضغط فراغ معتدل قد وصلت، حول منتصف مؤشر قياس ضغط الفراغ. اترك الجسيمات النانوية الذهبية في قفل الحمل بضغط فراغ معتدل حوالي نصف المقياس لبضع دقائق. لا تضخ وصولا الى انخفاض الضغط وعدم ترك في فراغ لفترة طويلة جدا، أو قد تحصل على فصل ligands. بعد أن كانت الجسيمات النانوية الذهبية تحت الفراغ لبضع دقائق لتجفيف الجسيمات النانوية الذهبية وتبخر المذيبات المتبقية ، قم بتطهير قفل الحمل بالنيتروجين حتى يصل لواك الحمل إلى الضغط الجوي. إزالة أنابيب 50 ml.centrife مع الجسيمات النانوية الذهب من قفل الحمل، وفحص جفاف الجسيمات النانوية الذهبية داخل غطاء محرك السيارة الدخان. بعد أن تجف الكريات النانوية الذهبية، قم بشد القبعات مرة أخرى على أنابيب الطرد المركزي. التفاف فيلم المختبر حول قبعات مغلقة بإحكام لختم أنابيب الطرد المركزي مع الكريات النانوية الذهبية في الداخل. تسمية أنابيب الطرد المركزي مع الجسيمات النانوية الذهب ووضعها داخل 2

Research

JoVE Journal

Chemistry

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

إخراج القالب التجميعي من الأنابيب النانومترية الذهبية Plasmonic مع امتصاص الأشعة تحت الحمراء الانضباطي

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Synthesis and Catalytic Performance of Gold Intercalated in the Walls of Mesoporous Silica

التوليف والأداء التحفيزي من الذهب مقحم في جدران Mesoporous السيليكا

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties ...

Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

العلاج الضوئي مع المخلوطة إجراء البوليمر / الفوليرين الجسيمات النانوية الضيائية

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

طريقة بسيطة لحجم تجميع الشواهد من الكتل بلازميدة قليلة القسيمات مستقرة من جزيئات الذهب في ظل الظروف المحيطة

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

الهيدروكينون القائم على توليف نانواعواد الذهب

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

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

التوليف واختبار دعم بت-سو الصلبة محلول جسيمات متناهية الصغر للجسيمات البروبان ديهيدروجيناتيون

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

خلايا السائل مجهر إلكتروني لتعقب التجميع الذاتي من جسيمات نانوية

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

تعزيز السريع نانوبروبي إشارة بتوليف نانوحبيبات الذهب في الموقع

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

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

تركيب أسلاك الاتحاد الأفريقي الركازة زمنياً عبر إليه نمو نشط السطح

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

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

تركيب وتوصيف جسيمات نانوية الذهب أمفيفيليك

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of ...