Name: versatile technique to produce a hierarchical design in nanoporous gold
Uploaded: 2023-02-10T12:45:00
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1. Construction d’un revêtement d’or nanoporeux avec une architecture bimodale hiérarchique sur des fils d’or - Alliage
<ol><li>Assembler une cellule électrochimique dans un bécher de 5 mL. Utilisez un couvercle à base de téflon avec trois trous pour contenir la configuration à trois électrodes. REMARQUE: Le téflon est un matériau populaire pour la fabrication de couvercles, car il ne réagit pas avec d’autres produits chimiques.</li>
	<li>Placez une contre-électrode en fil de pla...

<ol>
	<li>Fang, M., Dong, G., Wei, R., Ho, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+nanostructures:+design+for+sustainable+water+splitting.">Hierarchical nanostructures: design for sustainable water splitting.</a> Advanced Energy Materials. 7 (23), 1700559 (2017).</li><li>Inayat, A., Reinhardt, B., Uhlig, H., Einicke, W. -. D., Enke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silica+monoliths+with+hierarchical+porosity+obtained+from+porous+glasses.">Silica monoliths with hierarchical porosity obtained from porous glasses.</a> Chemical Society Reviews. 42 (9), 3753-3764 (2013).</li><li>Yang, X. -. Y., 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=Hierarchically+porous+materials:+synthesis+strategies+and+structure+design.">Hierarchically porous materials: synthesis strategies and structure design.</a> Chemical Society Reviews. 46 (2), 481-558 (2017).</li><li>Qi, Z., Weissmuller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+nested-network+nanostructure+by+dealloying.">Hierarchical nested-network nanostructure by dealloying.</a> ACS Nano. 7 (7), 5948-5954 (2013).</li><li>Sondhi, P., Stine, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+generate+structurally+hierarchical+architectures+in+nanoporous+coinage+metals.">Methods to generate structurally hierarchical architectures in nanoporous coinage metals.</a> Coatings. 11 (12), 1440-1456 (2021).</li><li>Matharu, 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=Nanoporous-gold-based+electrode+morphology+libraries+for+investigating+structure-property+relationships+in+nucleic+acid+based+electrochemical+biosensors.">Nanoporous-gold-based electrode morphology libraries for investigating structure-property relationships in nucleic acid based electrochemical biosensors.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (15), 12959-12966 (2017).</li><li>Bollella, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+gold:+A+new+frontier+for+enzyme-based+electrodes.">Porous gold: A new frontier for enzyme-based electrodes.</a> Nanomaterials. 10 (4), 722-740 (2020).</li><li>Khan, R. K., Yadavalli, V. K., Collinson, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+nanoporous+gold+electrodes+for+electroanalysis+in+complex+matrices.">Flexible nanoporous gold electrodes for electroanalysis in complex matrices.</a> ChemElectroChem. 6 (17), 4660-4665 (2019).</li><li>Sondhi, P., Stine, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodeposition+of+nanoporous+gold+thin+films.">Electrodeposition of nanoporous gold thin films.</a> in Nanofibers-Synthesis, Properties and Applications. , 1-21 (2020).</li><li>Fujita, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+nanoporous+metals+as+a+path+toward+the+ultimate+three-dimensional+functionality.">Hierarchical nanoporous metals as a path toward the ultimate three-dimensional functionality.</a> Science and Technology of Advanced Materials. 18 (1), 724-740 (2017).</li><li>Biener, 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=Nanoporous+plasmonic+metamaterials.">Nanoporous plasmonic metamaterials.</a> Advanced Materials. 20 (6), 1211-1217 (2008).</li><li>Zhang, 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=Fabrication+and+characterization+of+nanoporous+gold+composites+through+chemical+dealloying+of+two+phase+Al-Au+alloys.">Fabrication and characterization of nanoporous gold composites through chemical dealloying of two phase Al-Au alloys.</a> Journal of Materials Chemistry. 19 (33), 6042-6050 (2009).</li><li>Zhu, C., 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=Toward+digitally+controlled+catalyst+architectures:+Hierarchical+nanoporous+gold+via+3D+printing.">Toward digitally controlled catalyst architectures: Hierarchical nanoporous gold via 3D printing.</a> Science Advances. 4 (8), (2018).</li><li>Artymowicz, D. M., Erlebacher, J., Newman, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+the+parting+limit+for+de-alloying+and+a+particular+geometric+high-density+site+percolation+threshold.">Relationship between the parting limit for de-alloying and a particular geometric high-density site percolation threshold.</a> Philosophical Magazine. 89 (21), 1663-1693 (2009).</li><li>Sondhi, P., Neupane, D., Bhattarai, J. K., Demchenko, A. V., Stine, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+fabrication+of+hierarchically+nanostructured+gold+electrode+for+bio-electrochemical+applications.">Facile fabrication of hierarchically nanostructured gold electrode for bio-electrochemical applications.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry. 924, 116865 (2022).</li><li>Cerovic, K., Hutchison, H., Sandenbergh, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+gold+and+a+gold-10%+silver+alloy+dissolution+in+aqueous+cyanide+in+the+presence+of+lead.">Kinetics of gold and a gold-10% silver alloy dissolution in aqueous cyanide in the presence of lead.</a> Minerals Engineering. 18 (6), 585-590 (2005).</li><li>Ciabatti, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+part-ing+with+nitric+acid+in+gold-silver+alloys.">Gold part-ing with nitric acid in gold-silver alloys.</a> Substantia. 3 (1), 53-60 (2019).</li><li>Reyes-Cruz, V., Ponce-de-Le&#243;n, C., Gonz&#225;lez, I., Oropeza, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+deposition+of+silver+and+gold+from+cyanide+leaching+solutions.">Electrochemical deposition of silver and gold from cyanide leaching solutions.</a> Hydrometallurgy. 65 (2-3), 187-203 (2002).</li></ol>

En utilisant une procédure en plusieurs étapes impliquant l’alliage, le désalliage partiel, le traitement thermique et la gravure à l’acide, la fabrication hiérarchique de NPG avec des pores de deux tailles et une surface électrochimique active plus élevée est démontrée.
Dans l’alliage, le potentiel standard des précurseurs métalliques influence leur réactivité lors de l’électrodéposition. Les ions Au et Ag des solutions liquides sont réduits lors de l’électrodépos...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65065">Versatile Technique to Produce a Hierarchical Design in Nanoporous Gold</a>. The Authors section was updated from:
Palak Sondhi1 
Dharmendra Neupane2 
Jay K. Bhattarai3 
Hafsah Ali1 
Alexei V. Demchenko4 
Keith J. Stine1 
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Missouri-Saint Louis 
2Food and Drug Administration 
3Mallinckrodt Pharmaceuticals Company 
4Department of Chemistry, Saint Louis University
to:
Palak Sondhi1 
Dharmendra Neupane1 
Jay K. Bhattarai2 
Hafsah Ali1 
Alexei V. Demchenko3 
Keith J. Stine1 
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Missouri-Saint Louis 
2Mallinckrodt Pharmaceuticals Company 
3Department of Chemistry, Saint Louis University

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65065">Versatile Technique to Produce a Hierarchical Design in Nanoporous Gold</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Versatile Technique to Produce a Hierarchical Design in Nanoporous Gold

Souvent vues dans la nature, les architectures poreuses hiérarchiques ont été imitées à l’échelle nanométrique pour modifier les caractéristiques physiques des matériaux afin d’améliorer les performances1. Les éléments structurels interconnectés de différentes échelles de longueur sont une caractéristique de l’architecture hiérarchique des matériaux poreux2. Les métaux nanoporeux désalliés ont généralement des distributions unimodales de la taille des pores; Par conséquent, de multiples techniques ont été conçues pour produire des structures poreuses hiérarchiquement bimodales avec deux gammes de tailles de pores distinctes3. Les deux objectifs fondamentaux de l’approche de conception des matériaux, à savoir la grande surface spécifique pour la fonctionnalisation et les voies de transport rapides, qui sont distinctes et intrinsèquement en conflit l’un avec l’autre, sont remplis par des matériaux fonctionnels possédant une hiérarchie structurelle 4,5.
Les performances du capteur électrochimique sont déterminées par la morphologie de l’électrode, car la taille des pores de la nanomatrice est cruciale pour le transport moléculaire et la capture. On a découvert que les petits pores facilitent l’identification de la cible dans des échantillons compliqués, tandis que les pores plus grands améliorent l’accessibilité de la molécule cible, augmentant ainsi la portée de détectiondu capteur 6. La fabrication basée sur des modèles, la galvanoplastie, la chimie synthétique ascendante, le dépôt de pulvérisation cathodique en couche mince7, les matrices flexibles complexes basées sur le support de polydiméthylsiloxane8, l’alliage de divers métaux suivi de la gravure sélective du métal moins noble et l’électrodéposition sont quelques-unes des méthodes fréquemment utilisées pour introduire des nanostructures dans l’électrode. L’une des meilleures méthodes pour créer des structures poreuses est la procédure de désalliage. En raison de la disparité des taux de dissolution, le métal sacrificiel, qui est le métal le moins noble, influence considérablement la morphologie finale de l’électrode. Un réseau interconnecté de pores et de ligaments résulte du processus efficace de création de structures d’or nanoporeux (NPG), dans lequel le composant moins noble se dissout sélectivement de l’alliage de départ, et les atomes restants se réorganisent et se consolident9. 
La méthode de désalliage/placage/réalliage utilisée par Ding et Erlebacher pour fabriquer ces nanostructures consistait d’abord à soumettre l’alliage précurseur composé d’or et d’argent à un désalliage chimique à l’aide d’acide nitrique, puis à chauffer à une température plus élevée avec une seule distribution de taille de pores pour créer le niveau hiérarchique supérieur, et à éliminer l’argent restant à l’aide d’un deuxième désalliage pour produire le niveau hiérarchique inférieur. Cette méthode était applicable aux couches minces10. Biener et al. ont conseillé d’utiliser des alliages ternaires, qui sont composés de deux métaux nobles comparativement plus réactifs qui sont érodés un à la fois; Le Cu et l’Ag ont d’abord été retirés du matériau Cu-Ag-Au, laissant derrière eux des échantillons de NPG de faible densité à structure bimodale11. Les structures ordonnées à longue portée ne sont pas produites par les procédures décrites en utilisant des alliages ternaires. Des pores plus grands ont été produits en extrayant l’une des phases de l’alliage maître d’Al-Au employé par Zhang et al., qui a produit la structure bimodale avec un degré minimal d’ordre12. Une structure hiérarchique ordonnée aurait été créée en contrôlant plusieurs échelles de longueur, grâce à l’utilisation de voies de traitement qui comprennent le désassemblage de matériaux en vrac et l’assemblage de composants de base dans des structures plus grandes. Dans ce cas, une structure NPG hiérarchique a été réalisée par écriture directe à l’encre (DIW), alliage et désalliage13. 
Ici, une méthode de désalliage en deux étapes pour la fabrication d’une structure hiérarchique bimodale d’or nanoporeux (hb-NPG) utilisant diverses compositions d’alliage Au-Ag est présentée. La quantité d’élément réactif en dessous de laquelle le déalliage s’arrête est, en théorie, la limite de séparation. La cinétique de diffusion de surface est légèrement affectée par la limite de séparation ou le seuil de désalliage, qui est généralement compris entre 50 et 60 % atomiques pour la dissolution électrolytique du composant le plus réactif d’un alliage binaire. Une grande fraction atomique d’Ag dans l’alliage Au:Ag est nécessaire pour la synthèse réussie de hb-NPG, car les processus de désalliage électrochimique et chimique ne peuvent pas être achevés avec succès à de faibles concentrations proches de la limite de séparation14.
L’avantage de cette méthode est que la structure et la taille des pores peuvent être étroitement contrôlées. Chaque étape du protocole est cruciale pour affiner l’échelle de longueur de porosité typique et la distance typique entre les ligaments15. Pour réguler le taux de diffusion et de dissolution interfaciale des ions, la tension appliquée est soigneusement calibrée. Pour éviter la fissuration pendant le désalliage, la vitesse de dissolution de l’Ag est contrôlée.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Argon gas compressed</td>
			<td>Fisher Scientific Compay</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>A9418</td>
			<td>&#62; 98% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Counter electrode (Platinum wire)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>43288-BU</td>
			<td>0.5 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Lab furnace</td>
			<td>Barnstead Thermolyne 47,900</td>
			<td>F47915</td>
			<td>used for annealing at high temperatures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Potentiostat/galvanostat</td>
			<td>EG&#38;G Princeton Applied Research</td>
			<td>273A</td>
			<td>PowerPULSE software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>CAS-64-17-5</td>
			<td>HPLC/spectrophotometric grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetuin from fetal calf serum</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>F2379</td>
			<td>lyophilized powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold wire roll</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences (Fort Washington, PA)</td>
			<td>73100</td>
			<td>0.2 mm diameter, 10 ft, 99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>A144C-212</td>
			<td>36.5-38%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide</td>
			<td>Fisher Scientific (Pittsburg, PA)</td>
			<td>CAS-7732-18-5</td>
			<td>30%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>KIMTECH Science brand, Kimberly-Clark professional</td>
			<td>34120</td>
			<td>4.4 x 8.2 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitric acid</td>
			<td>Fisher Scientific (Pittsburg, PA)</td>
			<td>A2008-212</td>
			<td>trace metal grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Bemis PM996</td>
			<td>13-374-10</td>
			<td>4 IN. x 125 FT.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peroxidase from horseradish (HRP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>9003-99-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PharMed silicone tubing</td>
			<td>Norton</td>
			<td>AY242606&#160;</td>
			<td>1/32&#34; Inner Diameter, 5/32&#34; Outer Diameter, 1/16&#34; Wall Thickness, 25&#39; Length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium dicyanoargentate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>379166</td>
			<td>99.96%, 10 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium dicyanoaurate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>389867</td>
			<td>99.98%, 1 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerSuite software</td>
			<td>EG&#38;G Princeton Applied Research</td>
			<td></td>
			<td>comes with the instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE tape</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>15-078-261</td>
			<td>1&#34; wide 600&#34; long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reference electrode (Ag/AgCl)</td>
			<td>Princeton Applied Research&#160;</td>
			<td>K0265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscopy (SEM) Apreo 2C</td>
			<td>ThermoFisher scientific</td>
			<td>APREO 2 SEM</td>
			<td>equipped with Color SEM technology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Simplicity UV system</td>
			<td>Millipore corporation, Boston, MA, USA</td>
			<td>SIMSV00WW</td>
			<td>for generating Milli-Q water(18.2 M&#937; cm at 25 &#176;C)&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Borohydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>213462</td>
			<td>100 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Carbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (St.Louis, MO)</td>
			<td>452882</td>
			<td>enzyme grade, &#62;99%, 100 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir bar</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>14-512-153</td>
			<td>5 x 2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulphuric acid</td>
			<td>Fisher Scientific (Pittsburg, PA)</td>
			<td>A300C-212</td>
			<td>certified ACS plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Supracil quartz cuvette</td>
			<td>Fisher Scientific (Pittsburg, PA)</td>
			<td>14-385-902C</td>
			<td>10 mm light path, volume capacity 1 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-Visible Spectrophotometer</td>
			<td>Varian Cary 50</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

versatile technique to produce a hierarchical design in nanoporous gold

Le potentiel de générer des tailles de pores variables, une modification simpliste de la surface et un large éventail d’utilisations commerciales dans les domaines des biocapteurs, des actionneurs, du chargement et de la libération de médicaments et du développement de catalyseurs ont incontestablement accéléré l’utilisation de nanomatériaux à base d’or nanoporeux (NPG) dans la recherche et le développement. Cet article décrit le processus de génération d’or nanoporeux bimodal hiérarchique (hb-NPG) en utilisant une procédure par étapes impliquant l’alliage électrochimique, les techniques de désalliage chimique et le recuit pour créer à la fois des macropores et des mésopores. Ceci est fait pour améliorer l’utilité de NPG en créant une morphologie solide / vide bicontinue. La zone disponible pour la modification de surface est améliorée par des pores plus petits, tandis que le transport moléculaire bénéficie du réseau de pores plus grands. L’architecture bimodale, qui est le résultat d’une série d’étapes de fabrication, est visualisée à l’aide de la microscopie électronique à balayage (MEB) comme un réseau de pores de moins de 100 nm et reliés par des ligaments à des pores plus grands de plusieurs centaines de nanomètres. La surface électrochimiquement active du hb-NPG est évaluée à l’aide de la voltampérométrie cyclique (CV), en mettant l’accent sur les rôles critiques que jouent le désalliage et le recuit dans la création de la structure nécessaire. L’adsorption de différentes protéines est mesurée par la technique de déplétion en solution, révélant la meilleure performance de hb-NPG en termes de charge protéique. En modifiant le rapport surface/volume, l’électrode hb-NPG créée offre un potentiel énorme pour le développement de biocapteurs. Le manuscrit traite d’une méthode évolutive pour créer des structures de surface hb-NPG, car elles offrent une grande surface pour l’immobilisation de petites molécules et des voies de transport améliorées pour des réactions plus rapides.

La taille du ligament et les ajustements de l’espace interligamentaire sont de la plus haute importance pour l’électrode fabriquée. La création d’une structure avec des pores de double taille en optimisant les rapports Au/Ag est la première étape de cette étude, ainsi que la caractérisation utilisant la morphologie de surface, le facteur de rugosité et la capacité de charge. Par rapport au NPG conventionnel, la structure des pores bimodaux a démontré une surface électrochimique, un facteur de rugosité ...

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Versatile Technique to Produce a Hierarchical Design in Nanoporous Gold

L’or nanoporeux avec une distribution hiérarchique et bimodale de la taille des pores peut être produit en combinant le désalliage électrochimique et chimique. La composition de l’alliage peut être surveillée via un examen EDS-SEM à mesure que le processus de désalliage progresse. La capacité de charge du matériau peut être déterminée en étudiant l’adsorption des protéines sur le matériau.

Technique polyvalente pour produire un design hiérarchique en or nanoporeux

The potential to generate variable pore sizes, simplistic surface modification, and a breadth of commercial uses in the fields of biosensors, actuators, ...

Notre protocole fournit une méthode pour produire des électrodes en or nanoporeuses avec une distribution hiérarchique de la taille des pores plus grands pour un meilleur transport des molécules et des pores plus petits pour une surface accrue. Le principal avantage du protocole par étapes réside dans le contrôle strict du taux de dissolution de l’argent pendant le désalliage, qui détermine la morphologie finale de l’électrode. Le système de santé peut bénéficier de la conception de l’électrode produite.Un diagnostic plus rapide et plus précis sera possible car la structure poreuse bimodale offre une grande surface et un mouvement facile des molécules. Pour commencer, assemblez une cellule électrochimique dans un bécher de cinq millilitres. Utilisez un couvercle à base de téflon avec trois trous pour contenir la configuration à trois électrodes.Placez un fil de platine comme contre-électrode, du chlorure d’argent comme électrode de référence et un fil d’or comme électrode de travail dans chaque trou de couvercle en maintenant une distance de 0,7 centimètre entre l’électrode de travail et la contre-électrode. Préparer 50 solutions millimolaires de chaque cyanure de potassium et d’argent et de cyanure d’or de potassium dans l’eau. Ajouter 0,5 millilitre de solution de cyanure d’or de potassium et 4,5 millilitres de solution de sel de cyanure de potassium et d’argent dans le bécher de cinq millilitres.Insérez la barre d’agitation magnétique dans la cellule électrochimique et mélangez la solution à une vitesse d’agitation de 300 tr/min jusqu’à ce que le barbotage du gaz argon soit observé. Faire circuler l’argon gazeux à travers la solution d’électrolyte pour éliminer l’oxygène dissous à l’aide d’un tube en silicone. Une fois la cellule électrochimique assemblée, connectez le potentiostat avec des pinces crocodiles attachées aux électrodes appropriées.Après avoir allumé le potentiostat, utilisez le logiciel pour effectuer le dépôt d’électrodes en utilisant la chronoampérométrie. Configurez le logiciel avec les paramètres souhaités. Réglez le potentiel sur une valeur fixe de moins un volt pendant 600 secondes.Appuyez sur Run pour terminer le dépôt de l’alliage sur l’électrode de travail. Pour le désalliage, configurez la cellule électrochimique comme démontré précédemment et utilisez quatre millilitres d’un acide nitrique normal comme solution électrolytique pour le désalliage partiel. Une fois que la solution circule uniformément et que le potentiostat est fixé à la bonne électrode, dans le logiciel de chronoampérométrie, définissez un potentiel de 0,6 volt pendant 600 secondes.Appuyez sur Run pour terminer le désalliage de l’alliage déposé sur l’électrode de travail. Pour le processus de recuit, conservez les fils déalliés dans un flacon en verre. Allumez le four, placez le flacon en verre à l’intérieur du four et réglez la température à 600 degrés Celsius pendant trois heures.Une fois le processus terminé, éteignez le four, retirez le flacon et laissez-le refroidir à température ambiante. Pour un désalliage complet, immergez le fil recuit partiellement désallié dans quatre millilitres d’acide nitrique concentré et laissez-le dans la hotte pendant la nuit. Le lendemain, retirez l’acide nitrique du flacon.Préparez ensuite les fils bimodaux hiérarchiques nanoporeux en or ou les fils bimodaux hiérarchiques revêtus de MPG en les rinçant à l’eau désionisée, puis à l’éthanol. Après séchage, visualisez le fil à l’aide de la microscopie électronique à balayage. Les micrographies électroniques à balayage du MPG bimodal hiérarchique ont démontré un réseau ouvert de ligaments et de pores après la désalliage chimique.Les plus grands trous étaient indiqués par une hiérarchie supérieure et la hiérarchie inférieure indiquait des pores plus petits. La cartographie élémentaire codée par couleur pour chaque étape de la création de MPG bimodal hiérarchique a révélé la présence d’argent et d’or. Le voltammogramme cyclique représenté en médaillon représente les 10% d’or dans un alliage d’argent à 90%.La structure créée par désalliage chimique a montré une petite réduction de l’oxyde d’or. La structure bimodale incorporant le désalliage chimique et électrochimique a montré un pic de réduction de l’oxyde d’or plus prononcé, indiquant une augmentation de la surface. Il est important de suivre l’ordre séquentiel du protocole en commençant par l’alliage, le désalliage, le recuit, le désalliage chimique, et un contrôle strict du temps et du potentiel pendant l’alliage et le désalliage est tout aussi important.Cette méthode a permis de créer des conceptions électrochimiquement hiérarchisées et elle peut être étendue à l’avenir pour devenir un monolithe à usage industriel et créer des biocapteurs électrochimiques pour les glycoprotéines.

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

Surface Properties of Synthesized Nanoporous Carbon and Silica Matrices

Propriétés de surface de synthèse nanoporeux carbone et silice Matrices

In this work, we report the synthesis and characterization of ordered nanoporous carbon material (also called ordered mesoporous carbon material [OMC]) ...

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

Synthèse et caractérisation des nanoparticules d'or amphiphiles

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

Hierarchical and Programmable One-Pot Oligosaccharide Synthesis

Synthèse hiérarchique et programmable d'oligosaccharide d'un pot

This article presents a general experimental protocol for programmable one-pot oligosaccharide synthesis and demonstrates how to use Auto-CHO software for ...

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Versatile CO2 Transformations into Complex Products: A One-pot Two-step Strategy

Transformations polyvalentes de CO2 en produits complexes : une stratégie en deux étapes en un seul pot

CO2 transformations using a one-pot two-step method are presented herein. The purpose of the method is to give access to a variety of value-added products ...